الكهرباء الساكنة Electrostatics

من طرف **عصام** الإثنين نوفمبر 15, 2010 3:35 pm

الكهرباء الساكنة Electrostatics

لعلك لاحظت العديد من الظواهر الطبيعية المختلفة ، مثل سماعك صوت فرقعة ، أو شاهدت ومضة كهربية عند نزعك ملابسك ، أو تمشيط شعرك ، وقد تشعر بصدمة كهربائية عندما تلامس بيدك الباب ، كما أصبح مألوفاً لدى الجميع أن هناك علاقة بين دلك الأجسام الموصلة أو العازلة بقطعة من الصوف أو الحرير وظهور التكهرب الساكن ( سيأتي تعريف للأجسام الموصلة والعازلة ) ، إن سبب جميع تلك الظواهر هي شحنات كهربائية ساكنة ( شحنات كهروستاتيكية ) تتراكم على الجسم .

إذا المقصود بالكهرباء الساكنة: هي الحالات التي تحمل فيها الأجسام شحنات كهربائية

اكتشفت ظاهرة الكهرباء الساكنة قبل الميلاد بنحو 600 ‏سنة ، عندما أدرك اليونانيون قديما بعض الظواهر الكهربية ، فقد لاحظ الفيلسوف طاليس ( 600 ‏ ق.م ) ، أنه عند حك قطعة من الكهرمان بقطعة قماش فإنها تجذب ريش الطيور والخيوط الصوفية أو القطنية . وكان العالم الإنجليزي وليم جلبرت ( 1544 م - 1306 م ) من أوائل العلماء الذين تقصوا الظواهر الكهربائية ولاحظ أن هناك مواد أخرى تمتلك خاصية الجذب ، واشتق جلبرت تسميته لقوة الجذب المجهولة هذه من لفظة إلكترون ( اسم الكهرمان باليونانية ) فأطلق عليها Electr ، ونحن العرب حذونا حذوه باشتقاق كهرباء من كهرمان .

بين الإنجليزي ستيفن ( 1666 م – 1736 ‏ م ) أن بعض المواد توصل الكهرباء ، وبعضها الآخر لا يوصل . وقد استطاع نقل الكهرباء المتولدة من دلك أنبوب زجاجي طوله أكثر من 100 متر.

وللكهرباء الساكنة استخدامات عديدة
في المنازل والمؤسسات والمصانع. فأجهزة النسخ التي نراها في المكاتب، على سبيل المثال، هي ناسخات كهروستاتيكية، تصنع نسخًا من المادة المطبوعة أو المكتوبة بجذب جسيمات الحبر المسحوق إلى الورقة الموجبة الشحنة. وتستخدم الكهرباء الساكنة أيضًا في المنظفات الهوائية المسماة المرسِّبات الكهروستاتيكية. فهذه الأجهزة تشحن جسيمات الغبار والدخان والبكتيريا وحبوب اللقاح في الهواء بشحنات كهربائية موجبة. وتنقي ألواح تجميع سالبة الشحنة الهواء بجذب هذه الجسيمات الموجبة الشحنة إلى داخل المنظف.

وكذلك فإن البرق ينتج عن الكهرباء الساكنة ، فالعلماء يعتقدون أن قطرات المطر المحمولة في رياح السحب البرقية تكوِّن شحنات كهربائية، حيث تصبح أجزاء من السحاب مشحونة بشحنة موجبة، بينما تصبح أجزاء أخرى مشحونة بشحنة سالبة. وقد تقفز الشحنات بين أجزاء السحاب المختلفة، أو من السحاب إلى الأرض، مما يؤدي إلى توليد الشرارة الكهربائية الضخمة التي نسميها البرق. ‏في عام 1733 ‏م ، وجد الكيميائي الفرنسي شارل أن بعض الأجسام تتجاذب عند الحك، وبعضها الآخر يتنافر، لذلك جزم شارل بأن الكهرباء سيلا من نوع ما ، وأن هنالك نوعين منها ، الأولى : تتولد عند حك الزجاج بالشعر أو الصوف ؟ والثانية : تتولد عند حك الكهرمان بالحرير؟ وأن النوعين المختلفين يتجاذبان بينما النوعان المتماثلان يتنافران . ‏كان بنجامين فرانكلين أول من اقترح فكرة الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة في القرن الثامن عشر. كما بيّن أن البرق هو انتقال شحنات كهربائية ساكنة، عن طريق تطيير طائرة ورقية في عاصفة وعدية وحصوله على شرر تفريغ كهربائي، حيث ربط مفتاحًا معدنيًا في طرف خيط طائرة ورقية وأطلقها لتحلق في الهواء أثناء عاصفة رعدية. فتسببت كهرباء السحب في رفع الجهد الكهربائي، وأدى هذا الجهد الكهربائي العالي إلى حدوث شرارة كهربائية بين المفتاح والأجسام الموجودة على سطح الأرض، مما أوضح أن السحب مُكهْربة. وقد حالفه الحظ في تلك التجربة بالنجاة من الموت ، ولكن تسببت تجربته في وقوع حوادث خطيرة إذ إن بعض الذين قاموا بإطلاق الطائرات الورقية للتحليق أثناء العواصف قد صعقهم البرق.