تعريف الكهرباء الساكنة
سنقدم لكم في هذا المقال تعريف الكهرباء الساكنة وطرق توليدها، فإذا نظرنا أولا إلى تعريف الكهرباء سنجد أنها مصطلح يشمل العديد من الظواهر التي تحدث نتيجة لتدفق الشحنات الكهربائية، ومن بين هذه الظواهر البرق، بالإضافة إلى حدوث العديد من التأثيرات الفيزيائية.
لا يمكن إلا استخدام الكهرباء كمصدر للطاقة من خلال تحويلها إلى أشكال أخرى مثل الطاقة الحرارية والميكانيكية، والكهرباء تعتبر واحدة من أهم مصادر الطاقة التي تولدها البترول والغاز الطبيعي والفحم. سنوضح في هذا الموسوعة مفهوم الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها.
تعريف الكهرباء الساكنة
- تسمى أيضا الكهرباء الساكنة أو الكهرباء الثابتة، وتشير هذه المصطلحات إلى تراكم وتجمع عدد من الشحنات الكهربائية وتركيزها في أجسام الآلات والمعدات المختلفة
- يشير مصطلح الكهرباء الساكنة أيضا إلى أنها واحدة من أهم العلوم الفيزيائية، وتحدث عند اكتساب أو فقدان الشحنات الكهربائية بين جسمين، مما ينتج عنه قوة جذب كهربائية متبادلة بين الشحنتين.
تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة
- اكتشاف الكهرباء الساكنة لم يكن حديثا بل يعود تاريخ اكتشافه إلى 600 سنة قبل الميلاد، وذلك على يد الفيلسوف طاليس الذي نجح في اكتشافها من خلال احتكاك قطعة من القماش بقطعة من الكهرمان، مما أدى إلى تولد قوة جذب جعلتها تجذب الكثير من ريش الطيور وألياف الصوف.
- بعد اكتشاف الكهرباء الساكنة، استمروا الباحثون في دراسة هذه الظاهرة بعمق والعمل على تطويرها، وفي عام 1544م، اكتشف العالم الإنجليزي ويليام جلبرت قوة الجذب بسبب التعمق في دراسة تلك الظاهرة.
- بفضل المزيد من البحث المستمر في مجال الكهرباء الساكنة، تمكن العالم الكيميائي شارل من اكتشاف ظاهرة الاحتكاك التي تنتج قوة الجذب وتسبب أيضا تنافرا بين بعض الأجسام، وذلك في العام 1733م.
- بعد ذلك، اكتشف العالم بنجامين فرانكلين ظاهرة الشحنات الكهربائية وتعرف على أنواعها الموجبة والسالبة، وتمكن من تفسير وتحليل ظاهرة البرق، حيث اكتشف أنها تنتج عن حركة الشحنات الكهربائية الساكنة.
طرق توليد الكهرباء الساكنة
يمكن الحصول على الكهرباء الساكنة بعدة طرق، وتعتمد هذه الطرق بشكل أساسي على جذب الشحنات الكهربائية وتجميعها على أجسام الآلات والمعدات. خلال هذه العملية، تظهر الشرارات الكهربائية التي تنتقل الشحنات إلى الأجسام غير المشحونة. الهدف من ذلك هو تحقيق توزيع متوازن للشحنات الكهربائية على أجسام الآلات والمعدات، وتحدث هذه الظاهرة في الأحوال الطبيعية مثل ظاهرة البرق. يمكنكم معرفة طرق توليد الكهرباء الساكنة فيما يلي:
1. طريقة الحث
تعتمد هذه الطريقة على اقتراب جسم مشحون من كرة موصلة للكهرباء دون أن يحدث أي تلامس بين الجسمين، وفي هذه الحالة، تنجذب الشحنات السالبة في الكرة نحو الجسم المشحون، أما الشحنات الموجبة فتتنافر وتبتعد عن القطب الآخر للجسم المشحون.
2. طريقة الدلك
- في هذه الحالة، يتم الاعتماد بشكل أساسي على بعض الأجسام مثل قضيب الأبونايت، حيث يتم دلكه بواسطة قطعة من الفرو. في هذه الحالة، تنتقل الإلكترونات الموجودة في قطعة الفرو إلى قضيب الأبونايت، مما يسبب له الحصول على شحنات كهربائية سالبة.
- تعتمد هذه الطريقة أيضا على استخدام قضيب الزجاج مع قطعة قماش من الحرير، وفي هذه الحالة تنتقل الشحنات الكهربائية الموجبة من قطعة الحرير إلى القضيب الزجاجي الذي يكتسب شحنات موجبة.
3. طريقة التماس
وهي طريقة تستند في الأساس إلى حدوث تماس بين جسم مشحون وآخر غير مشحون، وأثناء ذلك تنتقل الشحنات الموجبة من الجسم المشحون إلى الجسم الآخر، ونوع الشحنة التي يكتسبها الجسم غير المشحون يكون وفقا لنوع الشحنة الأساسية للجسم المشحون.
استخدامات الكهرباء الساكنة
- يتم استخدام الكهرباء الساكنة في عملية تنقية الهواء للتخلص من البكتيريا الضارة والجراثيم والأدخنة، من خلال استخدام المرسبات الكهروستاتيكية التي تجذب أجسام الجراثيم والغبار والأدخنة إلى داخل الفلتر، عن طريق تحميلها بشحنات موجبة.
- تستخدم في المصانع والمكاتب ومختلف المؤسسات، وذلك من خلال استخدام آلة النسخ الكهروستاتيكية التي تعمل على نسخ وطباعة الأوراق والمستندات.