ما هي الكهرومغناطيسية وما هي خصائصها؟

1 إجابة واحدة

الكهرومغناطيسيّة هي فرع من فروع الفيزياء يتمّ فيه التعامل مع القوة التي تكون بين الجسيمات المشحونة كهربائيًّا وتعتبر أيضًا بأنّها من القوى الأساسيّة الأربعة، وكتعريفٍ فهي العملية التي ينشأ فيها مجالٌ مغناطيسيٌّ من خلال إدخال التيار في الموصل الذي يتمّ شحنه كهربائيًّا مما يؤدي إلى توليد خطوط مغناطيسيّة لقوة الموصل.

كمثالٍ على الكهرومغناطيسيّة السماعات المغناطيسيّة المستخدمة في أجهزة التلفزيون والراديو بشكلٍ شائعٍ، وتقوم هذه الأجهزة على مبدأ تشغيلٍ كعرومغناطيسيٍّ وذلك لتحويل الموجات الكهربائيّة إلى موجاتٍ صوتيّةٍ مسموعة من خلال وجود مكبرات الصوت المصنعة بتوصيل الملف المعدني بمغناطيسٍ بشكلٍ دائمٍ وحين يمرّ التيار الكهربائيّ بالملف فإنّه يولد مجالًا مغناطيسيًّا الذي يتكرر توليده باستمرار فيؤدي ذلك لنشوء اهتزازات نتيجة صد المجال المغناطيسي الحديث من قبل المجال الدائم، ثمّ تتضخم تلك الإهتزازات بواسطة شكل يشبه المخروط الذي يقوم بتحويلها إلى صوت وبذلك تمثل هذه الآليّة معنى الكهرومغناطيسيّة.

وبالعودة إلى تاريخ الكهرومغناطيسيّة في القرن التاسع عشر فكان من المعتقد حينها أنّه لا يوجد ترابط بين الكهرباء والمغناطيسيّة وأنّهما قوتين منفصلتين عن بعضهما، إلى أن أتى عام 1905 حين تأسست النظرية النسبيّة الخاصة بالعالم ألبرت أينشتاين فأكدت أن كلًّا من تلك القوتين ينتميان لظاهرةٍ واحدة شائعة ضمن المستوى العملية، ولكن تتصرف القوى الكهربائيّة والمغناطيسيّة بشكلٍ مختلفٍ تمامًا حيث يتمّ وصفها بمعادلاتٍ مختلفة، وتختلف طريقة إنتاج كلٍّ من القوتين فالكهربائيّة تُنتج عن طريق الشحنات الكهربائيّة سواءً كانت في حالة حركةٍ أو سكون، وأمّا القوة الكهرومغناطيسيّة فتنتج عن طريق شحن الشحنات المتحركة فقط وليست الساكنة.

يمكن اكتشاف تلك القوى ضمن حقولٍ كهربائيّة و مغناطيسيّة والتي يمكنها أن تؤدي لإنتاج بعضها أي يمكن للحقل الكهربائي توليد حقلٍ مغناطيسيٍّ وبالعكس دون التقيد بالشحنة الخارجيّة، فالعالم الإنجليزي مايكل فاراداي هو من اكتشف أنّ المجال المغناطيسيّ قادرٌ على على تشكيل مجالٍ كهربائيٍّ وذلك الأمر يعدّ أساسيًّا في عمليات توليد الطاقة الكهربائيّة، أمّا العالم الفيزيائي جيمس كلارك ماكسويل من اسكتلندا فهو الذي أثبت أنّه بالإمكان إنتاج المجال المغناطيسي عن طريق المجال الكهربائي المتغير حيث استنتج المعادلات الرياضيّة وقام العالم ماكسويل بصياغتها مما أدّى لإظهار أنّ المجالات المغناطيسيّة والكهربائيّة تستطيع الإنتقال معًا من خلال الفضاء على شكل موجاتِ إشعاعٍ كهرومغناطيسيٍّ وكأمثلة على ذلك:

  • الموجات الدقيقة.
  • الأشعة تحت الحمراء.
  • الضوء المرئي.
  • الأشعة فوق البنفسجيّة.
  • الأشعة السينيّة.
  • أشعة جاما.

كما يوجد للكهرومغناطيسيّة جانبٌ مهمٌّ آخر وهو الكهرباء. الذي يدرس سلوك مجموع الشحنات وتوزيعها داخل المادة إضافةً إلى حركة الشحنات من مكانٍ لآخر، وبذلك يتمّ تصنيف المواد بأنّها مواد موصلة للتيار للكهربائي أو عازلة له.

الخصائص الكهرومغناطيسيّة:

تعبّر عن الخصائص المتحكمة في مدى استجابة المادة لعملية امتصاص او انبعاث الإشعاعات الكهرومغناطيسيّة وتتمثل في:

  • التجانس: تتميز الكهرومغناطيسيّة بأنّها تشغل مساحة مادةٍ موحدةٌ وبذلك تكون جميع قيم المعلومات المتعلقة بها ثابتة في جميع مواقع المادة، وكمثالٍ مغايرٍ عن ذلك هي التربة التي تحتوي على مركباتٍ كيميائيّةٍ غير مختلطة.
  • توحيد الخواص: فتقوم المادة بالتصرف بغض النظر عن طريقة توجيهها في الحقول التي تشغل نفس المساحة، وكمثالٍ معاكسٍ لذلك الكوارتز ففيه تكون الذرات مرتبةً بشكلٍ متباعدٍ ومنتظم، وبذلك تتغير خصائصه الكهرومغناطيسيّة من خلال تدوير المادة بما يرتبط بالمصادر والحقول المطبقة عليها.
  • الخطيّة: تتصف المادة المتعلقة بالكهرومغناطيسيّة بأنها خطية أي تكون ذات خواص ثابتة ومستقلة عن حجم المصادر والحقول المطبقة على المادة.
  • الثابت الزمني: تكون المواد الخاضعة للكهرومغناطيسية ثابتةً زمنيًّا، أمّا التي تكون بشكلٍ معاكسٍ فتختلف فيها الخواص الكهرومغناطيسيّة وذلك بالإعتماد على القوى الميكانيكيّة المطبقة عليها، وتستغل هذه الخاصية في عمليات صناعة أجهزة الإستشعار بالإضافة للمحولات.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الكهرومغناطيسية وما هي خصائصها؟"؟