هذه الميزة مخصصة للمشتركين يمكنهم مشاركة المواضيع بحد اقصى 10 مواد من كافة مواقع مجرة
تنتقل الكهرباء في الهواء أو الفراغ على شكل موجات كهرومغناطيسية، لكن طاقتها تتناسب عكساً مع مربع المسافة، دون أن تتأثر بالزمن.
هذا يعني لو أن مسافة الانتقال اللاسلكي زادت بمقدار مرتين فإن قدرة التيار على الانتقال تقل 4 مرات، وإذا زادت المسافة 4 مرات، تقل قدرة التيار على الانتقال 16 مرة وهكذا.
هذا يحدث في الفراغ، وهي الظروف المثالية، فماذا يحدث في الظروف الطبيعية على الأرض؟ لنتحدث عن ذلك بالتفصيل قليلاً.
التيار الكهربائي المتغيّر يكوّن مجالاً مغناطيسياً، والمجال المغناطيسي المتغيّر يولّد مجالاً كهربائياً، لذلك، فإن مبدأ انتقال التيار الكهربائي لاسلكياً بسيط للغاية، أن يولّد تياراً كهربائياً في أحد موصلين، هذا التيار يولّد مجالاً كهربائياً نتيجة لوجوده، ومجالاً مغناطيسياً نتيجة لأنه متغيّر، المجال المغناطيسي يولّد مجالاً كهربائياً أبعد قليلاً، وهكذا ينتقل التيار الكهربائي على شكل موجة كهرومغناطيسية ويقطع المسافة حتى الموصل الآخر، ويثير مجالاً مغناطيسياً فيه يولّد هذا المجال المغناطيسي تياراً كهربائياً، بذلك نكون كأننا نقلنا الكهرباء من الموصل الأول للثاني في الفراغ أو أي وسط.
لماذا نحتاج إلى أسلاك طالما ينتقل التيار الكهربائي لاسلكياً؟
المشكلة أن المجال يضعف كلما زادت المسافة، كما أن بعض الأوساط لها تأثيرات على التيار وتضعفه أكثر، مثلاً الهواء أو الماء له تأثير كبير.
فهل من المنطقي والعملي أن نطلق كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية لتتوزع على شكل كرة حول الموصل في كل الاتجاهات وتبددها ذرات الهواء، وجزء صغير من الطاقة فقط يصل للموصل الآخر، الذي يجب أن تكون مساحة سطحه أكبر من الموصل الأول، وهو شيء غير عملي بالنسبة للأجهزة المحمولة.
لنتخيل الموقف، عندما ينتقل التيار لاسلكياً لمسافة 100 متر، ستنخفض طاقته بـ 10 آلاف مرة على الأقل، هذا إن افترضنا أننا في الفراغ، هذه الطريقة تصلح فقط لنقل كمية ضئيلة من الطاقة، وتستخدم في الاتصالات اللاسلكية، أما نقل الطاقة الكهربائية، فهو غير عملي لأن معظم الطاقة تضيع.
نشرت هذه المقالة ضمن اتفاقية الشراكة التحريرية بين مجرة وكورا. وتمت الإجابة عن السؤال على موقع كورا من قبل محمد الرباط، مدرس مساعد في كلية الهندسة وحاصل على ماجستير الهندسة الإلكترونية.
تنتقل الكهرباء في الهواء أو الفراغ على شكل موجات كهرومغناطيسية، لكن طاقتها تتناسب عكساً مع مربع المسافة، دون أن تتأثر بالزمن.
هذا يعني لو أن مسافة الانتقال اللاسلكي زادت بمقدار مرتين فإن قدرة التيار على الانتقال تقل 4 مرات، وإذا زادت المسافة 4 مرات، تقل قدرة التيار على الانتقال 16 مرة وهكذا.
هذا يحدث في الفراغ، وهي الظروف المثالية، فماذا يحدث في الظروف الطبيعية على الأرض؟ لنتحدث عن ذلك بالتفصيل قليلاً.
التيار الكهربائي المتغيّر يكوّن مجالاً مغناطيسياً، والمجال المغناطيسي المتغيّر يولّد مجالاً كهربائياً، لذلك، فإن مبدأ انتقال التيار الكهربائي لاسلكياً بسيط للغاية، أن يولّد تياراً كهربائياً في أحد موصلين، هذا التيار يولّد مجالاً كهربائياً نتيجة لوجوده، ومجالاً مغناطيسياً نتيجة لأنه متغيّر، المجال المغناطيسي يولّد مجالاً كهربائياً أبعد قليلاً، وهكذا ينتقل التيار الكهربائي على شكل موجة كهرومغناطيسية ويقطع المسافة حتى الموصل الآخر، ويثير مجالاً مغناطيسياً فيه يولّد هذا المجال المغناطيسي تياراً كهربائياً، بذلك نكون كأننا نقلنا الكهرباء من الموصل الأول للثاني في الفراغ أو أي وسط.
لماذا نحتاج إلى أسلاك طالما ينتقل التيار الكهربائي لاسلكياً؟
المشكلة أن المجال يضعف كلما زادت المسافة، كما أن بعض الأوساط لها تأثيرات على التيار وتضعفه أكثر، مثلاً الهواء أو الماء له تأثير كبير.
فهل من المنطقي والعملي أن نطلق كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية لتتوزع على شكل كرة حول الموصل في كل الاتجاهات وتبددها ذرات الهواء، وجزء صغير من الطاقة فقط يصل للموصل الآخر، الذي يجب أن تكون مساحة سطحه أكبر من الموصل الأول، وهو شيء غير عملي بالنسبة للأجهزة المحمولة.
لنتخيل الموقف، عندما ينتقل التيار لاسلكياً لمسافة 100 متر، ستنخفض طاقته بـ 10 آلاف مرة على الأقل، هذا إن افترضنا أننا في الفراغ، هذه الطريقة تصلح فقط لنقل كمية ضئيلة من الطاقة، وتستخدم في الاتصالات اللاسلكية، أما نقل الطاقة الكهربائية، فهو غير عملي لأن معظم الطاقة تضيع.
نشرت هذه المقالة ضمن اتفاقية الشراكة التحريرية بين مجرة وكورا. وتمت الإجابة عن السؤال على موقع كورا من قبل محمد الرباط، مدرس مساعد في كلية الهندسة وحاصل على ماجستير الهندسة الإلكترونية.
نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك، استمرار استخدامك للموقع يعني موافقتك على ذلك. سياسة الخصوصيةأوافقX
Privacy & Cookies Policy
Privacy Overview
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.