الفيزياء

البرق: طبيعته وطرق حماية نفسك والأجهزة من مخاطره

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يُشكِّل البرقُ أحدَ الأخطار الفيزيائيّة المادية بالنسبة لهواة الراديو، ولمُشغِّلي حزمة المواطنين CB، ولمُستمعي الموجات القصيرة.

يمكن أن تتراكمَ شحنةٌ كهربائيّةٌ ساكنةٌ كبيرة على هوائيّ موجودٍ في الخارِج وذلك خلال وابِلٍ رعديّ. يمكن لـنبضةٍ كهرو مغنطيسيّة (EMP) في حالة صاعقةٍ قريبةٍ أن تتسبّب بزيادةٍ كبيرة في شدّة التيّار في الهوائيّ، وينجم عن ضربةِ صاعقةٍ مباشرةٍ على الهوائي تيّارٌ كارثيّ وفورةٌ في الفولطية يمكن أن يؤدِّيا إلى حرائقَ وإلى صعق الناس بالكهرباء.

 يمكن للبرق كذلك أن يُستحث "ناتئات ونبضات" (Spikes) للفولطية تكون خطرةً على توصيلات الأجهزة وعلى خطوط الهاتف.  

 

– طبيعة البرق

تدوم "صاعقةُ" البرق – المعروفة تقنيّاً باسم صعقة – جزءاً من الثانية. تطلق الشداتُ المتطرِّفة للتيّار وللفولطية مقداراً ضخماً من الطاقة خلال زمن وجيز.

هناك أربعة أنواع من البرق، كما يلي:

1. برقٌ يحدث ضمن غيمةٍ واحدةٍ (برق داخل الغيوم)، وتُبيّنه النقطة A في الشكل 11-9.

2. برقٌ تسيل فيه الإلكترونات من غيمةٍ إلى سطح الأرض (برق من الغيوم إلى سطح الأرض)، وتُبيّنه النقطة B من الشكل 11-9.

3. برقٌ يحدث بين غيمتَين اثنتَين (برق بين الغيوم)، وتُبيّنه النقطة C في الشكل 11-9.

4. برقٌ تسيل فيه الإلكترونات من سطح الأرض إلى غيمة (برق من سطح الأرض إلى الغيوم)، وتُبيّنه النقطة D في الشكل 11-9.

5.يُشكِّل البرق من الغيوم إلى سطح الأرض ومن سطح الأرض إلى الغيوم أكبرَ خطرٍ على الأجهزة الإلكترونيّة وهُواتِها. يمكن للبرق داخل الغيوم أو بينها أن يتسبّب بنبضةٍ كهرو مغنطيسيّة EPM تكفي لتدمير أجهزة حسّاسة، وخاصة ًإذا كانت في الهوائيّ مكونات طويلةٌ متّصلةٌ مباشرةً مع مذياع. 

 

– كيف تحمي نفسَك

يمكنك أن تتّخذ تدابير الوقاية التالية للتقليل قدر الإمكان من الأخطار على نفسِك ضمن العواصف الرعديّة.

مع ذلك، لن تضمن هذه التدابيرُ مناعةً كاملة. وكما يقول المثل القديم "للبرق عقلٌ خاصّ به"، فإن البرق قد يتحدّى المنطق ويبدو كما لو كان يعمل خارج نطاق قوانين الفيزياء -لذلك توخَّ الحذر!

– ابقَ داخِل المنزل، أو داخِل هيكلٍ معدنيّ يُحيط بك، مثل سيّارةٍ أو باصٍ أو قطار.

– ابقَ بعيداً عن النوافِذ، سواءَ أكانت مفتوحة أم مغلقة، وسواءَ أكانت ذات ستارة أم لا. 

– إذا لم تستطِع أن تصل لداخِل البناء، فَجِدْ بُقعةً منخفضةً من الأرض – كأن تكون خندقاً أو وادياً – واجثم فيها مع تقريب القدمَين لبعضهما البعض مع وضع رأسِك بين رجلَيك حتى يزول الخطر.

– تجنّب الأشجار المنفردة أو أشياء أخرى طويلة ومنعزلة، مثل أعمدة نقل الطاقة أو الحاملة للكابِلات، أو سواري الأعلام.

– تجنّب الأدوات الكهربائيّة، أو التجهيزات الإلكترونيّة، التي تستخدِم خطوطَ تغذية المرفق العام أو التي لها هوائيّ خارجيّ.

– ابقَ بعيداً عن الدُّش أو حوض الاستحمام في الحمّام.

– تجنّب أحواضَ السباحة، سواء أكانت مُغلَقةً أم مفتوحةً.

– لا تستخدِمْ أجهزةَ هاتفٍ متّصلةً سلكيّاً.

– لا تستخدِم حواسيبَ تتّصل بها موديمات خارجيّة، أو تشتغل انطلاقاً من خطوط التيّار المتناوِب للمرفق العام.

 

– حماية التجهيزات

تتضمّن تدابيرُ الوقاية التي تجعل خطرَ تحطم الأجهزة الإلكترونيّة أصغرياً (والتي لا تستطيع مع ذلك ضمانَ مناعةٍ مُطلقة) ما يلي:

– لا تُشغِّلْ إطلاقاً محطّةَ مذياعِ الهُواة – سواءَ أكانت بالموجات القصيرة أم بحزمةِ المواطِن CB – عند وجود عاصفة رعديّة بالقرب من موقعك.

– افصلْ جميع الهوائيّات وأرِّضْ جميعَ نواقِل خطوط التغذية مع أرضيٍّ كهربائيٍّ جيّد بدلاً من أرضيِّ خطوط الطاقة للمرفق العام. دع خطوطَ التغذيّة خارج البناء، وصِلْها بأرضيّ الأرض وذلك عند مكانٍ يبعد عدّة أمتار عن البناء.

– عندما لا تستعملُ الجهازَ الكهربائي، انزَعِ سِلكَ توصيله عن مخرَج المَقْبِس.

–  عندما لا تستعملُ الجهازَ الكهربائي، قم بفصل وتأريض جميع الكابِلات المُديرة للهوائيّ، والأسلاك الأخرى الذاهبة لخارج المبنى.

 – تُقدِّمُ كابحات البرق (Lightning arrestors) بعضَ الحمايةِ من تنامي شحنة الكهرباء الساكنة، ولكنها لا تستطيع تأمينَ أمانٍ كامِل، ولا ينبغي الاعتماد عليها من أجل تحقيق حمايةٍ روتينيّة.  

 

– تُنقِصُ قضبان البرق (Lightning Rods) من فرصةِ احتمالِ ضربةٍ مباشرةٍ (ولكنها لا تلغيها)، وينبغي ألّا تُستخدَم كعذرٍ من أجل إهمال تدابير الاحتراس الأخرى.

– تقلِّلُ حاذِفاتُ الحالات العابِرة لخطوط الطاقة (وتُعرَف أيضاً باسم "كوابِت الفورة") من "الخلل" في الحواسيب ويمكنها أن تحمي المكُوِّنات الحسّاسة في وحدة التغذية، ولكن لا ينبغي لاستعمالِها أن يكون عذراً من أجل إهمال تدابير الاحتراس الأخرى.

– قم بوصلِ السواري أو الأبراج الدّاعِمة للهوائيّ إلى أرضيّ الأرض، باستخدام سلك ذي سماكةٍ كبيرة.

– سوف تجد أجهزةَ حمايةٍ ثانويةً في إعلانات المجلاّت المتعلِّقة بالإلكترونيّات أو بالراديو.     

 

ألا تزال تكافح؟

يعبِّر بعضُ الناس عن الدهشة عندما يعلمون بإمكانيّة أن تُحطِّمَ ضربةُ برقٍ على خطّ تغذيةِ طاقةٍ آلةً إلكترونيّةً تمّ قبسُها في مأخذٍ للكهرباء في الجدار، حتى ولو كانت الآلةُ في وضع عدم التشغيل.

تخلق فولطيّةُ الفورةِ المستحثة التي يمكن أن تبلغ قيمُها الحدّيّة عدّة آلافٍ من الفولط قوساً كهربائيّاً (تقفز) عبر وصلات تماسّ مِبدال (قاطعة) التغذية.

عندما تظهر هذه الفولطيّة عبر طرفَي الوشيعة الأوّليّة لمحوِّل وحدة التغذية، فإنها تتسبّب بتيّار فورة يُنتِج بدوره "ناتئةً" عاليةً للفولطيّة عبر طرفَي وشيعة المحوّل الثانويّة. تنتقل هذه "الناتئة" إلى المُكوِّنات الداخليّة للمنظومة. 

 

فكرة مفيدة: استشِرْ مهندسَ اتّصالاتٍ مُؤهَّلاً من أجل الحصول على معلوماتٍ تفصيليّةٍ حول حماية أدواتِ منزلِك الكهربائيّة ضدّ آثار البرق. إذا كنتَ تشكّ في تدابير الأمان ضدّ النار في تجهيزات إلكترونيّة، قم باستشارةِ المفتِّش عن النار المحلّي.   

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق