تجمع الشحنات الكهربية على سطح جسم ما يعرف في علم الفيزياء بالكهرباء الساكنة، حيث يعتبر علم الفيزياء من العلوم القديمة التي تقوم بالجمع ما بين علم الرياضيات وعلم الكيمياء، والشحنات الكهربية تعد من الاكتشافات المهمة والقيمة المرتبطة بعلم الفيزياء الحديثة ولها دور كبير في حياتنا، وسوف نتعرف على ذلك فيما بعد.
محتويات
تجمع الشحنات الكهربية على سطح جسم
يعرف تجمع الشحنات الكهربية على سطح جسم ما بالكهرباء الستاتية أو الكهرباء السكونية، وهي ظاهرة طبيعية أكتشفت عن طريق الصدفة بواسطة العالم الفيزيائي بيتر موشنبروك، حيث ينتقل فيها الشحنات الكهربية من جسم إلى جسم آخر بهدف حدوث توازن بين الشحنات المتجمعة، وقد تحدث شرارة كهربية أثناء الحركة، ومثال على ذلك عند احتكاك جسمين عازلين معا، وكان الهواء جافا، فإنهم يكتسبون شحنة كهربية متشابهة ومتساوية.
ماذا يقصد بالكهرباء الساكنة؟
الكهرباء الساكنة هي حدوث اختلال في توازن الشحنات الكهربائية سواء على سطح جسم ما أو بداخله، وتختلف الكهرباء الساكنة عن الكهرباء العادية، التي تنقل الطاقة بالمرور عبر الموصلات، ويرجع سبب حدوث الكهرباء الساكنة إلى أن الشحنات الكهربية السالبة والموجبة يتم توزيعها على الأجسام، فعند اتصالهم ببعض تنتقل الإلكترونات من أحدهما إلى الآخر، ونجد على أحدهما شحنة موجبة زائدة، والآخر شحنة سالبة، ويحتفظ بهذه الشحنات على شكل كهرباء ساكنة عند الانفصال.
شاهد ايضًا :-العوامل التي يعتمد عليها الضغط هي
حقائق عن ظاهرة الكهرباء الساكنة
يوجد العديد من الحقائق حول ظاهرة الكهرباء الساكنة، ومن أبرزها ما يلي:
- حيث يمكن لشرارة كهربية ناتجة من الكهرباء الساكنة أن تبلغ قوتها بآلاف الفولتات، بغض النظر أن تيارها يكون قليل جدًا ولا يستطيع الدوام إلا لفترة قصيرة.
- يعتبر البرق من الأمثلة القوية والخطيرة التي تشرح الكهرباء الساكنة، وبالرغم من الخطورة التي تنتج عن البرق، فإن 70٪ تقريبا من الأشخاص الذين يتم ضربهم بواسطة هذه الصواعق يستطيعون العيش.
- احتمال وصول درجات الحرارة في الصواعق الناتجة عن البرق إلى 50000 درجة فهرنهايت.
- يتم توليد الكهرباء الساكنة بشكل سريع جدا خاصة في اليوم الجاف على عكس اليوم الرطب.
شاهد ايضًا :-ما هو العدد الصحيح الذي يعبر عن خسارة 23
وحدة قياس الشحنات الكهربائية؟
يتم قياس الشحنات الكهربائية بشكل دائم عن طريق نظام الوحدات الدولي، الذي يعرف بوحدة “الكولوم” أما في حالة الكهرباء الهندسية فتقاس الشحنات الكهربية أحياناً بوحدة “الأمبير” لكل ساعة، وتأخذ الشحنة الكهربائية رمز Q في علم الفيزياء.
هل يوجد استخدامات وتطبيقات على الكهرباء الساكنة؟
نعم، حيث يوجد للكهرباء الساكنة العديد من الاستخدامات، وتشمل ما يلي:
- تُستخدم في أجهزة الطباعة وآلات التصوير، حيث تقوم الشحنات الكهربية الساكنة بعملية جذب الحبر إلى الورق.
- تُستخدم أيضا في فلاتر الهواء لإزالة الأتربة والغبار، وتستخدم في رشاشات الطلاء.
شاهد ايضًا :-العوامل التي يعتمد عليها الضغط هي
كيف يمكن الحصول على الشحنات الكهربية؟
يمكن الحصول على الشحنات الكهربائية عن طريق بعض الطرق كالآتي:
- الشحن بطريقة اللمس: وذلك عن طريق ملامسة جسم مشحون بالكهرباء بجسم آخر غير مشحون، حيث تنتقل الشحنات من أحدهما المشحون إلى الآخر الغير مشحون وتتحول شحنته إلى السالب، بينما الجسم المشحون تصبح شحنته موجبة.
- الشحن عن طريق الدلك والاحتكاك: تظهر الشحنات السالبة عن طريق دلك قضيب من الأبونيت باستخدام الفرو، فتنتقل الإكترونات السالبة من الفرو إلى الأبونيت، بينما الشحنات الموجبة نحصل عليها عن طريق دلك قضيب من الزجاج بواسطة قطعة من الحرير، وتنتقل الشحنات الكهربية الموجبة من الزجاج لكي يصبح الحرير شحنة موجبة.
- الشحن بطريقة الحث: تستخدم هذه الطريقة في حالة شحن الأجسام الموصلة مثل الحديد والنحاس.
ومن هنا نكون قد توصلنا إلى أن تجمع الشحنات الكهربية على سطح جسم معين يعرف بالكهرباء الساكنة، وهي ظاهرة مألوفة وطبيعية عند الجميع، وفي الغالب لا تسبب الكهرباء الساكنة أي ضرر، بل العكس يوجد لها الكثير من التطبيقات في حياتنا اليومية.