قوى ومجالات كهربائية ومغناطيسية

TT

تعتبر القوى والمجالات الكهرومغناطيسية جزءاً أساسياً في العالم الفيزيائي، وهي ترتبط بوجود الأجسام الأساسية المشحونة كهربائياً (الإلكترونات والبروتونات أساساً). وهي مسؤولة عن صلابة المادة وتناغم أجزائها، وتتداخل مع كل نشاطات المادة الجامدة والحية. وللسهولة يمكن وصف المجالات الكهرومغناطيسية بمركباتها الكهربائية (المجال الكهربائي) والمغناطيسية (المجال المغناطيسي).

ويمكن الحديث عن المجال الكهربائي عندما توجد شحنات مستقرة أي ساكنة، والحديث عن المجال المغناطيسي عند حركة الشحنات (مثل وجود تيار كهربائي). وتقاس شدة المجال الكهربائي بوحدة (فولت/ متر)، بينما تقاس شدة المجال المغناطيسي بوحدة (أمبير/ متر). لكن هذا المجال الأخير يقاس بوحدات أصغر مثل ميكروتسلا (تسلا: وحدة تعبر عن وحدة كثافة التدفق المغناطيسي). وتبلغ شدة المجال المغناطيسي الطبيعي للأرض 40 إلى 50 ميكروتسلا (في بريطانيا). أما المجال الكهربائي الطبيعي فهو 100 فولت/ متر قرب سطح الأرض (يزداد أثناء حدوث البروق).

وتتولد المجالات الكهربائية داخل الجسم البشري بشكل طبيعي بواسطة نشاط الأعصاب والعضلات، وهي تستخدم لدراسة نشاط القلب وإيقاعات عمل الدماغ.

وتولد خطوط نقل الطاقة الكهربائية (خطوط الجهد العالي)، والأجهزة الكهرومنزلية والأسلاك، مجالات بإيقاعات تتناوب 50 دورة في الدقيقة (50 هرتز). وقرب الأجهزة، تصل شدة المجال المغناطيسي إلى عشرات أو مئات ميكروتسلا، لكنها تقل بسرعة مع الابتعاد عنها لمتر واحد تقريباً.

ولا يتعرض الناس داخل منازلهم إلا لشدة ضعيفة من المجال المغناطيسي تتراوح في المعدل بين عدة أعشار من ميكروتسلا، لذلك فهي لا تشكل سوى جزء يسير من شدة المجال المغناطيسي للأرض.