استخدامات الكهرباء الساكنة في حياتنا اليومية
تستخدم الكهرباء الساكنة بشكل واسع في حياتنا اليومية، تظهر في الأجهزة الكهربائية والتكنولوجيا الحديثة، وتلعب دورًا حاسمًا في الإضاءة وتشغيل الأجهزة المنزلية. بالإضافة إلى ذلك، تتمثل استخداماتها في تحسين الأمان الصحي، والتكنولوجيا الطبية، وفي مجالات البحث العلمي، مما يظهر أهميتها الكبيرة في تقدم حياتنا اليومية.
ظاهرة الانجذاب الكهربائي
- منذ التاريخ القديم برزت ظاهرة تُسمى بظاهرة الانجذاب الكهربائي، والتي تم ملاحظتها عقب ملاحظة انجذاب حبيبات صغيرة لبعض المواد.
- وذلك عقب تدليكها لفترة زمنية صغيرة، ومن ثم ظهر علم خاص مبني بشكل أساسي على تلك الظاهرة وسُمي بالكهرباء الساكنة.
- كما أطلق عليه أيضًا الكهرباء الستاتية، أو الكهرباء السكونية.
- تنشأ تلك الكهرباء الساكنة نتيجة تجمع بعض الإلكترونات في مكان ما أو غيابها بشكل كامل.
- ولا يخفى على أحد بأن الإلكترون هو أحد مكونات الذرة، وهم جسم يدور حول الذرة يحمل شحنة سالبة.
- بحيث تكون تلك الشحنة معاكسة لشحنة البروتون الموجود داخل النواة الموجودة في داخل الذرة.
- والشحنات الموجبة والسالبة لكلا من البروتون والإلكترون هي السبب الرئيسي وراء الانجذاب الحادث بينهم.
- ويجب التنوية أن القوى الكهربية الناشئة بين الشحنات المختلفة هي أساس تفسير الكهرباء الاستاتيكية.
شاهد أيضًا: رقم طوارئ الكهرباء خميس مشيط المجاني
الكهرباء الساكنة
- يتم تعريف الكهرباء الساكنة على أنها تجمع للشحنات الكهربية فوق جسم ما.
- وهي إحدى الظواهر الطبيعية التي تكمن مشكلتها الأساسية في كمية الشحنات المُجمعة على الجسم.
- إذ يتسبب انتقالها في حدوث شرارة كهربائية، وانتقال الشحنات أمر طبيعي جدًا، إذ يحدث غالبًا بهدف إحداث تعادل بين الشحنات الموجودة في الهواء.
- إلا أن انتقال الشحنات من جسم ذو كمية شحنات عالية إلى جسم ذو كمية أقل يحدث شرر كهربي.
- تحدث تلك الظاهرة في أبسط العادات اليومية للإنسان، ومنها على سبيل المثال عند تبديل الملابس.
- إذ يمكن ملاحظة أنه عند خلع بعض الملابس وتحديدًا تلك المُصنعة من البوليستر أو النايلون يحدث صوت فرقعة وأحيانًا شرر خفيف.
- وأيضًا في حالة اقتراب الذراع من جهاز كهربائي مثل التلفزيون، سوف نلاحظ أن شعر الذراع ينجذب نحو الشاشة.
تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة
- يعود الفضل في اكتشاف الكهرباء الساكنة إلى اليونانيين، وذلك تحديدًا في عام 600 قبل الميلاد.
- وذلك من خلال ملاحظة لأحد الفلاسفة اليونان ويُدعى “طاليس“، عندما قام بتدليك الكهرمان بقطعة من القماش.
- ولاحظ عقب ذلك انجذاب بعض المواد مثل الريش والخيوط المصنوعة من الصوف والخيوط القطنية إلى قطعة الكهرمان.
- عقب ذلك بسنوات بدأ العالم الإنجليزي “وليم جلبرت” في تقصي الظواهر الكهربية بشكل عام، وبدأ يلاحظ ظاهرة الانجذاب التي تتميز بها الكهرباء.
- وعقب ذلك واصل العالم أجمع في تقصي تلك الظواهر إلى أن توصل العالم الفرنسي “شارل” أمر جديد.
- إذ اكتشف أن بعض المواد يمكنها جذب موادًا أخرى وبعضها يتنافر بمجرد تدليكها أو حكها، وكان ذلك الاكتشاف في عام 1733 ميلاديًا.
- في القرن الثامن عشر كان العالم “بنجامين فرانكلين” أول من وضع قاعدة الشحنات الموجبة والسالبة.
- وتوصل ذلك العالم من خلال تجربة علمية كادت تودي بحياته إلى أن السحب ذات شحنات كهربية أو مُكهربة على حد قوله.
- إذ قام بتطيير طائرة ورقية مربوط في آخرها مفتاح من المعدن أثناء عاصفة رعدية.
- الأمر الذي أدى إلى تولد شرارة كهربائية هائلة بين المفتاح والأجسام على سطح الأرض.
شاهد أيضًا: ما أنواع المهن الأساسية في شركة الكهرباء
تفسير سبب الإحساس بالكهرباء الساكنة
- يشعر الإنسان عادة بالكهرباء نتيجة بعض الأمور أولها استخدام الأجهزة التكنولوجية.
- مثل أجهزة الهواتف الذكية التي ينتشر استخدامها في العديد من الفئات والطبقات لمدد زمنية طويلة.
- يمكن أيضًا أن يكون السبب الرئيسي وراء شعور الإنسان بذلك النوع من الكهرباء نتيجة تواجده في منطقة سكنية بها أبراج متنقلة.
- إذ أن وجود تلك الأبراج في المناطق السكنية يعمل على انتشار الشحنات الكهربائية في الهواء.
- هناك بعض المواد ترفع درجة الإحساس لدى الإنسان بالكهرباء مثل الصوف، والبوليستر.
- يرتبط الإحساس بالكهرباء لدى الإنسان بالظروف الجوية أيضًا.
- إذ أن الأيام التي تتسم بأنها جافة بعض الشيء أي أن الهواء لا يحتوي على بخار ماء تزداد شدة الكهرباء.
- لأنه عندما يكون هناك هواء لا تنتقل الإلكترونات والشحنات، إذ أن الهواء يعمل كعازل كهربائي.
- وبالتالي تتكون الشحنات على أجسامنا، ويبدأ تأثيرها في الظهور عند لمس سطح معدني.
- إذ يتسبب انتقال الشحنات بين جسم الإنسان وبين تلك الأجسام المعدنية الشعور بإحساس الصعق الكهربي للفرد.
- ولكن إذا كان الجو رطبًا فمن الممكن أن تنتقل الإلكترونات في الهواء نتيجة وجود بخار الماء في الهواء، وبالتالي لا تتجمع على جسم الإنسان.
طريق توليد الكهرباء الساخنة
- هناك ثلاث طرق أساسية لتوليد الكهرباء الساكنة أول تلك الطرق يتمثل في الفرك.
- ويتم ذلك من خلال عجين مادتين من تركيب ومكونات مختلفة.
- تنشأ الكهرباء الساكنة نتيجة لفقد مادة لبعض الشحنات، بينما المادة الثانية تعمل على اكتساب شحنات إضافية.
- وينتج عن ذلك الفقد والكسب طاقة كهربائية ساكنة.
- الطريقة الثانية المُستخدمة في توليد الكهرباء الساكنة هي الحث، وذلك من خلال وضع جسم مشحون بجوار جسم محايد كهربيًا.
- بحيث يكون ذلك الجسم موصل، مع عدم وجود أي اتصال بين الجسمين.
- يعمل التجاذب الكهربي على جمع الشحنة المُعاكسة لشحنة الجسم المشحون في الناحية الأقرب للجسم المشحون.
- الطريقة الثالثة والأخيرة المتبعة لتوليد كهرباء ساكنة هي اللمس أو التلامس.
- إذ يحدث انتقال للشحنات الكهربائية من جسم مشحون إلى آخر.
- بحيث يكون الجسم الآخر غير مشحون و مُوصل بالجسم المشحون.
شاهد أيضًا: بحث عن طرق وقاية الأطفال من مخاطر الكهرباء
استخدامات الكهرباء الساكنة في حياتنا اليومية
- يتم استخدام ظاهرة الكهرباء في العديد من مظاهر الحياة اليومية، إذ تتدخل تلك الظاهرة في صناعة آلات التصوير.
- التي تعتمد بشكل أساسي على أشعة الضوء التي تنعكس على الورقة التي يتم تصويرها.
- وتتكون الصورة نتيجة تكوين الأشعة لصورة لها نفس الشحنات الموجبة الموجود في آلة التصوير.
- وتكتمل عند انجذاب الحبر الذي يحمل شحنات سالبة إلى الورقة التي تحمل شحنات موجبة.
- البرق أيضًا هو أحد الظواهر الطبيعية التي تعتمد بشكل أساسي على ظاهرة الكهرباء الساكنة.
- إذ يزعم علماء الفيزياء أن قطرات المطر التي تحتوي على الرياح تحتوي على شحنات موجبة.
- وبها أجزاء أخرى تحتوي على شحنات سالبة، ونتيجة لانتقال الشحنات بين السحب يحدث البرق.
- عملية طلاء السيارات أيضًا من العمليات التي تعتمد على ظاهرة الكهرباء الساكنة.
- إذ يتم شحن الطلاء المُستخدم بشحنات كهربائية، وعند وضع الطلاء على السيارة يحدث تجاذب بين الشحنات الموجودة عليها وبين شحنات الطلاء.
- وتحديدًا الشحنات المعاكسة الموجودة على السيارة، وتتوقف عملية الطلاء الناجحة على مدى الانجذاب الحادث بين الشحنات.
- يتم استخدام الكهرباء الساكنة في المحطات الخاصة بتوليد الطاقة، وخصوصًا المحطات التي تعمل بالفحم.
- إذ تستخدم الكهرباء الساكنة في تجميع الجزيئات الضارة من المداخن، لكي يتم التخلص منها بدلًا من تركها عالقة في الهواء.
- تدخل الكهرباء الساكنة في المكثفات الكهربائية أيضًا، إذ يقوم بتخزين الشحنات الكهربائية باستخدام الكهرباء الساكنة.
- وبالتالي يمكن استخدام المكثف في كثير من التطبيقات بدلًا من البطاريات الغير قابلة للشحن.
طرق لتجنب الكهرباء الساكنة
- هناك بعض الطرق التي يمكن من خلالها التخلص من الكهرباء الساكنة التي قد تؤدي إلى حدوث شرر كهربائي.
- ارتداء الملابس المُصنعة من المواد والألياف الطبيعية مثل القطن.
- في حالة الاضطرار إلى الملابس المصنوعة من الصوف في فصل الشتاء فيجب وضع دبوس معدني بها.
- ارتداء الأحذية المُصنعة من الجلد الطبيعي بدلًا من المُصنعة من بعض المواد العازلة.
- وذلك للسماح للشحنات أن تتنقل إلى الأرض دون تراكمها على الجسم.