الموجات الكهرومغناطيسية والهوائيات وخطوط النقل
٠- تمهيد
إن من أعظم الاكتشافات التي حققها البتندر على مدى تاريخهم بعد اكتشافهم وتوليدهم للطاقة
الكهربائية هو اكتشافهم للموجات الكهرومغناطيسية ويعود الفضل في ذلك لعالم الفيزياء الاسكتلئدي
مختلف أنواع الظواهر الفيزيائية وكذلك استنباط الحقائق الفيزيائية من الصيغ الرياضية لقد تمكن
ماكسويل في عام 8١87م من صياغة جميع القوانين المتعلقة بالكهربائية والمغناطيسية وتفاعلهما مع
بعضهما البعض في أربع معادلات تفاضلية ولم يتوقف الأمر عند هذا الحد بل استطاع من خلال حل هذه
المعادلات التنبؤ بوجود ما يسمى بالموجات الكهرومغناطيسية والتي تم التحقق من وجودها وإيجاد طرق
ومن الجدير بالذكر أنه لولا تطور علوم الرياضيات وخاصة علمي التفاضل والتكامل لما كان بإمكان
ماكسويل صياغة قوانين الكهرباء والمغناطيسية بهذا الشكل المميز ولما كان بإمكانه التنبؤ بوجود
الموجات الكهرومغناطيسية لقد سهلت الموجات الكهرومغناطيسية عملية نقل مختلف أنواع المعلومات
بطريقة لاسلكية (1655ا©7) إلى أي مكان على سطح هذه الأرض بل وتعداها إلى الفضاء الخارجي فبد
سنوات قليلة من اكتشاف وتوليد هذه الموجات بدأ ظهور كثير من الأنظمة اللاسلكية فظهر التلغراف
ولولا اكتشاف هذه الموجات لبقي البتندر مقيدين في نقل معلوماتهم المختلفة بالقنوات السلكية التي تحتم
عليهم التواجد في أماكن محددة حيث توجد أطراف هذه الأسلاك كما هو الحال مع الهواتف السلكية لقد
مكنت هذه الموجات بناء انظمة اتصالات تكون فيها المرسلات ثابتة والمستقبلات متدركة أو بالعكس أو
يكون كليهما متحركا وهذا لا يمكن إنجازه باستخدام القنوات السلكية إلا على نطاق ضيق جدا ولذلك أصبح
الاتصال ممكنا مع السفن وهي في عرض البحار والطائرات وهي في جو السماء والمركبات أين ما كان
موقعها والأشخاص وهم في أي واد أو جبل يهيمون بل أصبح بالإمكان باستخدام هذه الموجات مشاهدة
صور في غاية الوضوح لأسطح كواكب المجموعة الشمسية من خلال كميرات مثبتة على مركبات فضائية
وترسل هذه الصور وغيرها من المعلومات من على بعد مئات الملايين من الكيلومترات وباستخدام هذه
الموجات أصبح بإمكان البتندر التحكم عن بعد بمختلف أنواع الأجهزة والمعدات الموجودة في البيوت
والمكاتب والمصانع وكذلك في الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية والطائرات والصواريخ ومع التقدم
المذهل في مجال الإلكترونيات والإستغلال الأمثل لترددات الطيف الكهرمغناطيسي بدأ التحول كليا من
القنوات السلكية إلى القنوات اللاسلكية لنقل إشارات المعلومات والتحكم في مختلف المجالات
" -7 معادلات ماكسويل والمعادلة الموجيه ((071181101و:1 د27 17)
ذكرنا في الباب الأول أن عالم الفيزياء والرياضيات الاسكتلندي الفذ جيمس كلارك ماكسويل
(للاححه1 تلدعل© يدصه1) 187١( -18715م) قد تمكن في عام 890١م من صياغة جميع القوانين