الكهرباء

المجال الكهرومغناطيسي Electromagnetic Field

يتوّلد المجال الكهرومغناطيسي الجزيئات المشحونة عندما تتحرك الجزيئات المشحونة – الإلكترونات مثلاً - ، جميع الجزيئات الكهربائية المشحونة محاطة بمجالات كهربائية ، والجزيئات المشحونة المتحركة تولّد مجالاً مغناطيسياً ، وعندما تتغيّر سرعة جزيء مشحون يتولد مجالاً كهرومغناطيسياً EM Field .

اكتُشفت المجالات الكهرومغناطيسية لأول مرة في القرن التاسع عشر ، وذلك عندما لاحظ علماء الفيزياء أن الوميض (دفق من الشحنات الكهربائية على شكل منحنى) ممكن أن يتوّلد عن بُعد من غير الحاجة للأسلاك الموصلة التي تربطه بمصدر كهربائي ، وهذا جعل العلماء يعتقدون أنه من الممكن الاتصال عن بُعد بدون الحاجة للأسلاك ، وأول جهاز إرسال استخدم هذه الومضات الكهربائية ، أثار الدهشة في أوائل القرن العشرين كما هي الإنترنت لنا الآن ، وكانت هذه بداية لما يُسمى الآن بالاتصالات اللاسلكية .

تتولّد المجالات الكهرومغناطيسية عادةً من التيار المتناوب (AC) في موصل كهربائي ، وتردد هذا التيار المتناوب (AC) له مجال واسع جداً من دورة واحدة عبر آلاف السنين (كحد أدنى) إلى آلاف المليارات من الدورات في الثانية والواحدة (كحد أعلى) ، الوحدة المعيارية لقياس التردد الكهرومغناطيسي هي الهيرتز (Hertz) واختصارها (Hz) ، وتستخدم وحدات القياس الأعلى عادةً بشكل أكبر ، وتردد قدرة 1000 هيرتز يساوي الكيلوهيرتز (KHz) ، وتردد قدره 1000 كيلوهيرتز يساوي ميغاهيرتز (MHz) ، وتردد قدره ألف ميغاهيرتز يساوي غيغاهيرتز (GHz) .

الطول الموجي لمجال كهرومغناطيسي له صلة بالتردد ، حيث أنه إذا عُرِّف التردد (f) لموجة كهرومغناطيسية (w) بوحدة القياس الميغاهرتز (MHz) وكانت الموجة تنتقل في الفراغ فإن طول الموجة بالأمتار :

w = 300 / f

طول الموجة الكهرومغناطيسية مقاساً بالأمتار = 300 / التردد .

على سبيل المثال ، إشارة بث بتردد 100 ميغاهرتز (MHz) يكون لها طول موجي قدره 3م ، تنطبق العلاقة نفسها إذا كان التردد معطى بالوحدة غيغاهيرتز (GHz) والطول الموجي معطى بالوحدة مليمتر (mm) ولذا فإن إشارة البث بتردد 30 غيغاهيرتز (GHz) يكون لها طول موجي يساوي 10 ملم .

1 | 2