כיצד שתי התופעות קשורות לתחנות כוח, לניווט, לתחבורה ולתקשורת, ואיך אפשר לנצל את הקשר ביניהן כדי לשדר קולות, ואפילו למדוד רעידות אדמה? צפו וראו
דמיינו לרגע את החיים בלי חשמל. לא פשוט, נכון? כל אורח החיים המודרני מבוסס על חשמל.
כעת נסו לדמיין את החיים בלי מגנטים. יותר קל, לא? העולם ייראה אותו דבר, רק עם קצת יותר מקום פנוי על דלת המקרר.
אבל לא – חשמל ומגנטיות הולכים יד ביד בצורה הדוקה מאוד, גם אם לכאורה נדמה שמדובר בתופעות שונות לגמרי. ההבנה הזאת נולדה רק ב-1820, כשהמדען הדני הנס כריסטיאן אורסטד (Ørsted) גילה שהעברת זרם חשמלי ליד מצפן גורמת למחט המצפן לסטות מהצפון. הניסוי שלו, שהראה כי זרם חשמלי יוצר שדה מגנטי, היה לאבן דרך שאיפשרה את המצאת האלקטרומגנט חמש שנים מאוחר יותר – מגנט שאפשר לכבות ולהדליק בלחיצת כפתור. ההמצאה הזאת תרמה בתורה להמצאת אמצעי תקשורת ששינה את העולם – הטלגרף.
המדען האנגלי מייקל פאראדיי, שנחשב לאחד מאנשי המדע הגדולים בהיסטוריה, שיער שאם אפשר ליצור מגנטיות באמצעות חשמל, אפשר גם ליצור חשמל באמצעות מגנטיות. לאחר סדרת ניסויים ארוכה הוא גילה שכדי ליצור זרם חשמלי ממגנט צריך לגרום למגנט ולגוף שמוליך חשמל לנוע בכיוונים שונים. אלמלא התגלית המדהימה הזאת היינו יושבים כנראה בחושך עכשיו, משום שרוב תחנות הכוח בימינו מפיקות חשמל בדיוק כך – באמצעות הנעת מוליך בתוך מגנט.
עכשיו שוו בנפשכם שנתקעתם על אי בודד עם סוללה, בורג, מגנט וחוט מוליך, ואתם רוצים לבנות מנוע שיסייע לכם להיחלץ מהאי (למי מאיתנו זה לא קרה? 😊). איך הייתם עושים את זה? עד כה ראינו איך חשמל יוצר מגנטיות ומגנטיות יוצרת חשמל. עכשיו נראה שהשילוב של חשמל ומגנטיות יכול ליצור תנועה, בתוך המנוע הפשוט בעולם, באמצעות האפקט שגילה פאראדיי.
אחרי שנחלצנו מהאי הבודד בעזרת המנוע שבנינו נרצה להודיע לכולם שחזרנו לציוויליזציה, לשם כך נצטרך לבנות מיקרופון, כי למה לשלם לחנות כשאנחנו כבר מבינים בחשמל ובמגנטיות?
מיקרופון הוא מכשיר שמקבל גלי קול ומתרגם אותם לזרם חשמלי. כשאנו מדברים אנחנו מרטיטים את מיתרי הקול שלנו. המיתרים מרטיטים בתורם את האוויר סביבם, והרטט מתפשט הלאה על ידי התנגשות של המולקולות שבאוויר (בעיקר חנקן וחמצן) עם המולקולות שלידן. הרטט המתפשט הזה הוא מה שאנו מכנים "גלי קול". המיקרופון שנבנה מתרגם את רטט האוויר המתפשט (גלי הקול) לתנועה של מוליך בתוך מגנט, שכפי שראינו יוצרת זרם חשמלי.
לפני שאתם צופים בסרטון הבא, חישבו לרגע איזה איבר בגוף פועל כמו מיקרופון, כלומר מקבל גלי קול כקלט ומתרגם אותם לאות חשמלי? ואיך קוראים למכשיר שעושה את הפעולה ההפוכה ממיקרופון, כלומר מקבל זרם חשמלי ומתרגם אותו לגלי קול?
ולבסוף, אחרי שבנינו מיקרופון לבני אדם, איך בונים מיקרופון לכדור הארץ?
מה זה מיקרופון לכדור הארץ, אתם שואלים? ובכן, כפי שמיקרופון רגיל יודע לקחת תנודות של אוויר ולתרגם אותן לחשמל, אפשר לתרגם לחשמל גם תנודות של קרקע. כך בדיוק פועלים חלק ממכשירי הסיסמוגרף (מיוונית: כתיבת רעידה), שמודדים את רעידות הקרקע ומסוגלים להתריע על רעידות אדמה.
