|
|
Page:9
פרק : 1 מושגי יסוד בתורת החשמל 1 . 1 סקירה היסטורית קצרה התיאוריה הפיסיקלית המכונה מכגיקה קלסית או מכניקה ניוטונית , שאותה תיארנו בארבע היחידות הקודמות של הקורס , היא אחד מעמודי התווך של הפיסיקה הקלסית . עמוד תווך נוסף הוא תיאוריה הנקראת תורת החשמל והמגנטיות או אלקטתמגנטיות . בתיאוריה זו ובתופעות שהיא מתארת נעסוק בשלוש היחידות הבאות . אנו נכנה אותה בקיצור , בשם תורת החשמל . מבחינה היסטורית , תורת החשמל התפתחה לאחר שהמכניקה הגיעה לבשלות . תחילתה של תורת החשמל הייתה בניסויים פשוטים , שמזכירים משחקי ילדים יותר מאשר ניסוי מדעי . לדוגמא , ב 1791 גילה פרופסור איטלקי לאנטומיה בשם לואיג'י גלווני , ( Galvani ) התכווצויות שרירים מסתוריות ברגלי צפרדע שניתח . התברר כי הגורם לכך היה מתח חשמלי שנבע מן המגע של שתי מתכות שונות במשטח לח . ב 1780 הצליח הפיסיקאי אלכסנדר וולטה / Volta ) אף הוא איטלקי , להרכיב , על סמך תגלית זו , את הסוללה החשמלית הראשונה . במהלך המאה ה 19 התפתחה האלקטרומגנטיות במהירות רבה , הן בתחום המחקר ( הניסיוני והעיוני ) והן בתחום היישום . בתחום המחקר , ההתפתחות הגיעה לשיאה כאשר הפיסיקאי הסקוטי הדגול ג'יימס קלרק מקסוול ( J . C . Maxwell ) ניסח , בשנת , 1864 ארבע משוואות קצרות , שסיכמו את כל התופעות החשמליות והמגנטיות שהיו ידועות בזמנו . המשוואות הללו ניבאו את קיומם של גלים אלקטרומגנטיים הנושאים אתם אנרגיה ממקום למקום . בשנת 1888 הצליח הפיסיקאי היהודי גרמני היינריך הרץ ( H . Hertz ) לשדר גלים אלקטרומגנטיים ולקלוט אותם , ובכך סיפק אישור ניסיוני לתורת מקסוול . ההצלחה הגדולה של משוואות מקסוול הייתה המסקנה כי גם האור אינו אלא גל אלקטרומגנטי . בסוגים השונים של הגלים האלקטרומגנטיים — גלי רדיו , גלי מיקרו , אור אינפרה אדום , אור נראה , אור אולטרה סגול , וקרני רנטגן — נעסוק ביחידה . 9 התקדמות נוספת בהבנת התופעות החשמליות והמגנטיות הושגה בתחילת המאה העשרים , כאשר התפרסמה תורת היחסות המצומצמת של איינשטיין . הוברר אז כי הכוח החשמלי והכוח המגנטי הם שני צדדים של אותה מטבע . את עקרונות תורת היחסות המצומצמת נסקור ביחידה , 7 בחלק השני של הקורס . בתחום היישום , הייתה לתורת החשמל והמגנטיות השפעה רבה מאוד על התפתחות הציוויליזציה המודרנית . היא הביאה לפיתוח מכשירים , שהפכו לחלק בלתי נפרד מחיי היומיום שלנו , כגון מנועים חשמליים וגנרטורים , מקלטי רדיו וטלוויזיה , טלפונים ומחשבים אלקטרוניים . במהלך הקורס נדון בקצרה בעקרונות הבסיסיים של כמה מהמכשירים הללו .
|
|