نبذة بسيطة عن الرنين المغناطيسي
في احدي المرات وفي حفلة اوبرالية ساهرة ..... كان أحد المستمعين يمسك بكأس في يده.... وهو مستمتع تماما بالغناء الأوبرالي...
وفي ذروة الأحداث التي تجري علي المسرح...فجأة تحطم الكأس في يد الرجل دون أن يضغط عليه
لكل جسم ذبذبة أو تردد معين.. إتفق العلماء علي تسميته "التردد الطبيعي" أو natural frequency
وهذا التردد له قيمة ثابتة لكل جسم اذا لم تتغير خصائصه أو شكله الهندسي...
فإذا ما تم رصد موجات بتردد له نفس قيمة التردد الطبيعي لهذا الجسم .... حينها يحدث الرنين وهذا ماحدث لصاحبنا الممسك بالكأس حيث كان صوت المغني ينتشر ويصطدم بالكأس الممسك به الرجل مثلة كمثل بقية الموجودات علي المسرح , وكان زجاج الكأس يمتص تلك الطاقة ويحولها الي طاقة ميكانيكية علي صورة هزات خفيفة Vibrations وحينما صدر من أحد المغنيين نغمة عالية بتردد يساوي قيمة التردد الطبيعي للكأس... حدث الرنين وتحطم الكأس !!
والدليل علي كلامي هو جهاز المذياع !!
فحينما تدير بكرة الموالفة Tuning لتردد معين لتستمع لمحطة معينة ... لماذا إذن لا يحدث تتداخل في المحطات الإزاعية.... أو أن تذهب لتردد محطة معينة ذات يوم فتستمع وياللعجب لمحطة أخري؟!!
فحيما يبث احدهم موجات محطة ما بتردد 110 ميجا هيرتز - 110 مليون ذبذبة لكل ثانية - كمثال ويأتي أحدهم حينها ويصنع دائرة إلكترونية بسيطة مكونة من ملف Coil و مكثف Capacitor و مقاومة Resistance , وهذه الدائرة شهيرة جدا بالمناسبة في الأواسط الإلكترونية تحت مسمي R-L-C Circuit ... وصممها بحيث أن قيمة التردد الطبيعي لها تساوي 110ميجا هيرتز .... عندما يشغل دائرته , ستصبح حينها والمصدر في حالة رنين وتمر الموجات إلي الدائرة ثم المكبر ثم السماعاات , وحينها تسمع صوت المذياع !!
وإستكمالا للمعلومات ... فكرة عمل الموالفة - تغيير المحطات - ببساطة هي تغير قيمة التردد الطبيعي كل مرة ... عن طريق تغير سعة المكثف بإدارة بكرة الموالفة ... هكذا ... قد عرفن الرنين ..لكن ... ماهو الربط ياتري؟!!
الربط المغناطيسي Magnetically coupled
لمعرفة ماهية الربط المغناطيسي ببساطة وكبداية .. أحضر سلك من النحاس بقطر 1ملم كمثال وقم بلفه علي قلم رصاص علي شكل ملف , ثم صل طرفيه بجلفانومتر أو أميتر ذو حساسية عالية ... وإمسك بالملف في وضع رأسي , ثم أسقط بداخله قطعة مغناطيس صغيرة ..
حينها ستجد المؤشر قد إنحرف أو ظهر رقم علي الشاشة إذا كان الجهاز رقميا ماذا حدث إذا لتوليد ذلك تيار ؟!
المغناطيس عبارة عن حجر طبيعي يبث حوله دائما خطوط تأخذ مسارات معينة محكومة ببضع عوامل منها شكله الهندسي ... وتسمي بخطوط الفيض المغناطيس... وحينما تسقط المغناطيس بداخل الملف يحدث أن كل لفة من السلك النحاسي علي حدة تقطع خطوط الفيض المغناطيسي ... وهذا يؤدي إلي سريان الإلكترونات الموجودة بكل لفة فتندفع الإلكترونات في سيل واحد يعرف بالتيار الكهربي - طبعا يشترط لحدوث هذا غلق الدائرة الكهربية , في تجربتنا حدث هذا بواسطة الجلقانومتر .
وإذا إعتبرنا أن كل لفة عبارة عن خلية صغيرة جدا لإنتاج التيار الكهربي ... يمكننا إعتبار أن كل لفات الملف موصلة علي التوالي وهذا مايؤدي لرفع الجهد !
وإذا ما إستبدلنا الجلفانومتر ببطارية وقربنا المغناطيس من الملف , نجد أنه ينتهج أساوب جديد في الحركة!... فربما تنافر أو إنجذب مع الملف بشطل غريب!!
وما فعلناه في هذه الحالة اننا حولنا الملف إلي مغناطيس ولكن مغناطيس كهربي .... وبالتالي إتخذ المغناطيس الأول القاعدة الشهيرة للمغناطيسات "تنافر وتجاذب حسب الأقطاب"!
لنصنع الان ملف جديد يشبه الأول من حيث عدد اللفات ولكن قطره أكبر , وقم بلصق قطعة لاصق علي الملف الأول ذو القطر الصغير وأدخل بداخله الملف الجديد .. ليكون اللاصق عازل بين الملفين...
ثم صل طرفي الملف الأول بمصدر للتيار المتردد منخفض الجهد .. 6 فولت مثلا , وضع أقطاب فولتاميتر علي طرفي الملف الجديد ذو القطر الأكبر وشاهد العجب!!
ستجد أن فرق الجهد علي الملف الجديد يتراوح مابين 4 إلي 5 فولت !!
هل هذا معناه أنك قمت بإرسال طاقة كهربية لمسافة صغيرة جدا في الهواء , وهي المسافة بين الملفين متضمنة سمك قطعة اللاصق؟!
الإجابة..نعم !!
فما قمت بعمله بإختصار هو محول كهربي وفكرة عمله انك حينما قمت بتوصيل طرفي الملف ذو القطر الصغير ولنسميه الملف الإيتدائي بمصدر الجهد المتردد صار مغناطيسا كهربيا ولكنه يعكس اتجاه خطوط مجاله مع كل مرة ينعكس فيها التيار المتردد وقد حان الوقت لنعرف كيف يتم عمل جهاز ارسال كهربي
خطوات عمل جهاز إرساال الكهرباء
هكذا قد قمنا بمعرفة الربط المغناطيسي والرنين ... ولنا أن ندرك الان أن طريقة بث الطاقة عن طريق "رنين الربط المغناطيسي" بأنها تتم عن طريق ملفين نحاسيين كما أسلفنا وحينما توصل الملف الإبتدائي أو في تلك الحالة كمون أسمه المصدر بمصدر للتيار المتردد بقيمة ترددية عالية - بالميجا هيرتز ويقوم ببث موجات لا متلاشية بتردد عال - بالميجا هرتز أيضا -.
حينها يدخل الملف الاخر ولنسميه مستقبل في حالة رنين مع المجال المحيط به لأن هذا الملف مصمم خصيصا ليكون تردد طبيعي قيمته تتوافق مع قيمة التردد لللموجات المحيطة به.....
حينها تستحث الإلكترونات الموجودة بالمستقبل ويسري التيار ويضئ المصباح !
ميزة الموجات الامتلاشية أنها حتي مع وضع عائق معدني بين المصدر والمستقبل , لا يمتصها وبالتالي تزداد الكفاءة إلي حد ما
وأتمني أخي الكريم أن تكون وجدت إجابة لسؤالك
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)