لربما كنت قد رأيت علامات الحفر الغريبة هذه على الإسفلت، تحديداً بالقرب من إشارات المرور. وربما كنت قد توقعت أن هذه العلامات تشير لوجود حساس تحت الإسفلت لإخبار إشارة المرور بوجود سيارة تنتظر العبور، فيتغير لونها للأخضر خلال وقت محسوب. فكيف يتعرف هذا الحساس على وجود السيارات؟(يتبع) https://t.co/QvtgM7AHy1

هذا الحساس هو عبارة عن ملف حثي Inductor. إن كنت قد درست كيفية عمل الملفات الحثية فستعرف أن ممانعتها (أي قدرتها على منع مرور التيار المتردد) تتبع القاعدة التالية:

XL= 2 pi f L

حيث أن f هو تردد الدائرة و L هو معامل الحث Inductance الخاص بالملف. (يتبع) https://t.co/R7IvGDuBMg

يتم تركيب هذا الملف في أسفل الاسفلت وتوصيله بدائرة إلكترونية تقوم بتمرير تيار متردد فيه. يصل تردد التيار من 10 كيلوهرتز إلى 200 كيلوهرتز وتكون قيمته وفقاً للمعادلة:

I = V/XL

أي أن قيمة التيار تعتمد على ممانعة الملف XL نظراً إلى ثبات قيمة الجهد V. (يتبع)

الآن نأتي لسر عمل الملف. قيمة معامل الحث Inductance (L) تعتمد على الوسط بداخله. فالمعادلة الشهيرة التي تحكم معامل الحث للملف اللولبي هي:

L = µ.(N^2).A/l

حيث أن l و A و N ثوابت بثبات تصميم الملف. لكن µ تُعرف بالنافذية المغناطيسية Permeability وتعتمد قيمتها على قيمة وسط الملف(يتبع) https://t.co/AwwMJk7j3K

فإن تغير وسط الملف من مجرد هواء أو غيره من المواد إلى وسط يحتوي على مادة مغناطيسية كالحديد (أي مثل جسد السيارة عند وقوفه فوق الملف) فإن قيمة النافذية ستتغير وبالتالي يتغير معها التيار المار بالملف. تستشعر دائرة الحساس هذا التغير بالتيار لتتعرف على وجود سيارة تنتظر المرور. (يتبع)