في عام 1820 م، تغير مفهوم فصل العلاقة بين قوى المغناطيس وقوى الكهرباء عندما لاحظ (هانز كريستيان أورستيد) مصادفة أن مجالًا مغناطيسيًا يتم إنشاؤه بواسطة سلك من دائرة كهربائية عند فتحه أو غلقه.
وقد لاحظ انحراف إبرة البوصلة في اتجاه الشمال أثناء إجراء بعض التجارب لتأكيد وجود علاقة بين طاقة الكهرباء والمغناطيس، وفي هذا الموضوع سنتعرف على المجالين الكهربائي والمغناطيسي في الفضاء وأهميتهما.
المجالات الكهربائية والمغناطيسية
والتي تعرف بالمجالات الكهرومغناطيسية، والتي تعبر عن الطاقة المتولدة نتيجة التأثير الفيزيائي الذي يتكون من الارتباط بين طاقة الكهرباء وطاقة المغناطيس.
يعد المجال الكهربائي والمغناطيسي من أهم قوى الطبيعة التي تتكون من أربع قوى (الطاقة الكهرومغناطيسية – الطاقة النووية الضعيفة – الطاقة النووية القوية – قوى الجاذبية).
أنظر أيضا: روايات قصيرة عن القمر والفضاء
متى تم اكتشاف المجالات الكهربائية والمغناطيسية؟
تحدثنا أيضًا في المقدمة عن ملاحظة هانز لتوليد الموصلات المغناطيسية بسلك دائرة كهربائية عام 1820 م، لكنه لم يستطع صياغة معادلة رياضية لها، ثم جاء بعده (جيمس ماكسويل عام 1873 م). مع تطوير أطروحة علمية في الطاقة الكهربائية والمغناطيسية.
اكتشافات المجالات الكهربائية والمغناطيسية من قبل العديد من العلماء، مثل أندريه أمبير، الذي طور معادلة رياضية تصف قوى التيار الكهربائي وقوى المغناطيس بين سلك وسلك آخر يحمل تيارًا كهربائيًا.
كما استطاع الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي فاراداي اكتشاف المكثفات الكهربائية وعلاقة خاصة بين الموجات الكهرومغناطيسية والضوء.
كما كان قادرًا على أن يكون أول من اكتشف تقنية المحرك الكهربائي، والعالم هاينريش رودولف هيرتز، الذي اشتهر باكتشافه لموجات الراديو، وكل هذا اكتشف في القرن التاسع عشر.
منذ بداية القرن العشرين بدأ العلماء في اكتشاف العديد من الأشياء الجديدة في المجالات الكهربائية والمغناطيسية، مثل نظرية (الكم) التي ساعدت على توسيع مفهوم الضوء وانتشاره ونقله على شكل موجات وتردد كهرومغناطيسي.
كما ساهمت في قوانين موجات الراديو التي تعمل على الترددات المنخفضة، وترددات الضوء المتوسط المرئي، والأشعة السينية عالية التردد، وأشعة جاما عالية التردد.
أسماء الوحدات الكهرومغناطيسية
كما ذكرنا سابقًا، للطاقة الكهربائية والمغناطيسية اتصال قوي لا ينفصل، ووحدتهما واحدة. الوحدة الكهربائية هي نفس الوحدة المغناطيسية، وهي:
- الأمبير هو وحدة لقياس قوة التيار الكهربائي.
- كولوم هو وحدة لقياس الشحنة الكهربائية.
- وحدة الحث هنري.
- فاراد وحدة لقياس قوة الكهرباء.
- أوم هي وحدة قياس المقاومة الكهربائية لجسم موصل.
- وحدة فولت لقياس فرق الجهد الكهربائي.
- الواط هو وحدة من الكهرباء.
- وحدة قياس التدفق المغناطيسي هي تسلا.
- جهاز ويبر لقياس التدفق المغناطيسي.
معنى واستخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية
تعتمد جميع الأجهزة الكهربائية الموجودة على الأرض بشكل أساسي على المجالات الكهربائية والمغناطيسية، ومن أهم المجالات التي تعتبر مصدر استفادة الإنسان من المجالات الكهرومغناطيسية ما يلي:
انظر أيضًا: معلومات عن الفضاء وألغازه
مجال الضوء
من المعروف أن الإضاءة تفيد جميع سكان الكوكب، حتى ضوء الشمس الساطع ليس سوى ناقل كهربائي ومغناطيسي.
مناطق الاتصال
يتم تمثيل مجال الاتصال في عمل الهاتف المحمول والإنترنت والقنوات الفضائية وقنوات البث والراديو، ولا يمكن فصل هذه المجالات أو تجاوزها.
مجال الطاقة
المولدات الكهربائية التي تعمل بالوقود من جميع الأنواع، أو المولدات التي تعمل بالبخار، تعتمد جميعها على المبدأ الكهربائي الناتج عن مجال مغناطيسي متحرك.
المجالات الطبية
ما يتم تقديمه في أجهزة المراكز الإشعاعية التي تعمل على التقاط صور للأعضاء الداخلية في جسم الإنسان، وجميع هذه الأجهزة الطبيعية تعتمد بشكل كبير على المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
المجالات العسكرية
والتي تتمثل في تشغيل الرادار الذي تستخدمه القوات المسلحة والذي يعمل بالموجات وترددات المجالات الكهرومغناطيسية، كما يدخل في عملية توجيه الصواريخ التي تعمل بالأشعة الكهرومغناطيسية وهي بالأساس موجات كهرومغناطيسية.
انظر أيضا: معلومات بسيطة عن الفضاء للأطفال
وبعد أن نتعرف على المجالات الكهربائية والمغناطيسية واستخداماتها المختلفة في حياتنا وفي الكون، عليك فقط مشاركة هذا الموضوع على جميع الشبكات الاجتماعية.