اكتشاف الكهرباء الساكنة و طرق توليدها
اكتشاف الكهرباء الساكنة و طرق توليدها
اكتشاف الكهرباء الساكنة و طرق توليدها
اكتشاف الكهرباء الساكنة و طرق توليدها
اكتشاف الكهرباء الساكنة و طرق توليدها
اكتشاف الكهرباء الساكنة و طرق توليدها
الكهرباء الساكنة
تُسمّى أيضاً بالكهرباء الستاتية، أو السكونية، وهي أحد فروع العلم، وهي ظاهرة طبيعيّة تُعرف بأنّها ظاهرة تمركز الشحنات الكهربائية وتجمعها مع بعضها البعض على أجسام المُعدات والآلات. تتعامل الكهرباء الساكنة بشكلٍ مباشرٍ مع الانجذاب الكهربائي وتعتمد عليه، ويمكن توليد الكهرباء الساكنة من خلال القيام باستقطاب الحُبيبات الصغيرة لمادة ما، وجمعها بالاعتماد على التدليك؛ فتتولّد الشحنات الكهربائية، ويحدث تولّد الكهرباء السكونية في حال جمع الإلكترونات في مكان واحد، أو الافتقار لها في منطقة معينة.
تبدأ عملية توليد الكهرباء الساكنة من خلال استقطاب الشُحنات الكهربائية وتجميعها فوق جسم آلةٍ أو معدةٍ ما، وتبدأ هذه الشحنات بالانتقال إلى الأجسام الأخرى من خلال نشوء شَراراتٍ كهربائية، ولا تتقيد هذه الشحنات بقانونٍ أو خاصيةٍ مُعينة إنما تنتقل من جسمٍ إلى آخر بشكلٍ حُر.
وعمليّة الانتقال تهدف إلى تحقيق التعادل والتوازن بين الشّحنات الكهربائية التي تمّ تجميعها واستقطابها فوق المُعدات، ويبدأ التيار الكهربائي بالسّريان فور بِدء هذه الشّحنات بالتّحرك في مُحيطها؛ فينتج عن ذلك تَولّد شرارةٍ كهربائيةٍ عند انتقال الشّحنات الكهربائية في مجالٍ جويٍ، أو عند الانتقال بين أجسامٍ مُختلفة الكمية في وجود الشّحنات، وتنشأ أيضاً في الحالات البسيطة واليوميّة كظاهرة البرق الطبيعية.
اكتشاف الكهرباء الساكنة
يعود تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة إلى نحو ستمائة سنة قبل الميلاد، وكان أوّل من اكتشف هذه الظاهرة هو الفيلسوف طاليس، وكان ذلك عندما لاحظ احتكاك قطعتين من الكهرمان والقماش معاً؛ حيث عملتا على جذب ما حولهما من الخيوط الصوفية وريش الطيور. في عام ألفٍ وخمسمائةٍ وأربعةٍ وأربعين ميلادي تمكّن العالم الإنجليزي ويليام جلبرت من التعمّق في الظواهر الكهربائية، واكتشف خاصيةٍ تُسمى قوة الجذب، ومع حلول عام ألفٍ وسبعمائةٍ وثلاثةٍ وثلاثين ميلادي تمكّن العالم الكيميائي شارل من التوصّل إلى احتكاكٍ يولّد قوةَ الجذب في الأجسام، وفي الوقت نفسه يُحدثُ التنافر في أجسامٍ أخرى.
مع بلوغ القرن الثامن عشر تمكّن العالم بنجامين فرانكلين من اكتشاف فكرةِ الشحنات الكهربائية، وما تحمله من القيم الموجبة والسّالبة، وفسّر ظاهرة البرق الطبيعية بأنّها انتقال وتحرّك الشّحنات الكهربائية الساكنة.
طرق توليد الكهرباء الساكنة
الدّلك: يُعتمد على طريقة الدّلك في توليد الشّحنات الكهربائية الساكنة وذلك من خلال:
دلك قضيبِ الأبونايت بقطعةٍ من الفرو؛ فيحدث انفصال بالإلكترونات من القطعة المصنوعة من الفرو، وتنتقل إلى قضيب الأبونايت؛ فيكتسب شحنات كهربائية سالبة.
دلك قضيبٍ من الزّجاج مع قطعةٍ حريرية؛ فيحدث انفصال بين الإلكترونات من القضيب الزّجاجي، وتنتقل إلى القطعة الحريرية، ويكتسب الزّجاج الشّحنات الموجبة.
التّماس: يكتسب جسم ما شحناتٍ كهربائية من خلال حدوثِ تلامسٍ بين جسمين، أحدهما مشحون وآخر غير مشحون، فتبدأ الشّحنات الموجبة بالانتقال من الجسم المشحون إلى الآخر، ويعتمد نوع الشحنة التي يكتسبها الجسم غير المشحون على نوع شحنة الجسم المشحون.
الحث: يمكن توليد الكهرباء الساكنة بطريقةِ الحث، وذلك من خلال وضع جسمٍ مشحونٍ بالقرب من كرةٍ موصلة، لكنْ دون حدوث تلامس بينهما، فتبدأ الشّحنات السّالبة التي تحتوي عليها الكرة بالتّجاذب من الجسم المشحون، بينما تبدأ الشحنات الموجبة بالابتعاد عن الناحية الأخرى من الجسم المشحون.
يتم تفريغ الشحنات الموجبة بواسطة إيصال الكرة بسلكٍ مع الأرض؛ بحيث تبقى الكرة تعتمد على شحنات سالبة نتيجة حدوث التّجاذب بين الكرة والشّحنات السالبة للجسم المشحون، ويتمّ بعدها البدء برفعِ السّلك تدريجياً عن الكرة، ومن ثمّ إزالة الجسم المُؤثر، وبذلك تكون الكرة قد اكتسبت الشّحنات السّالبة.
