ما هي الكهرباء الساكنة وأين يمكننا مشاهدتها

سميت الكهرباء الساكنة بهذا الاسم لأنها لا تتدفق باستمرارٍ مثل أنواع الكهرباء الأخرى، وإنما ظلت متراكمةً على جسمٍ ثابتٍ لذلك فهي غير مؤذيةٍ أبدًا، فما هي هذه الكهرباء الساكنة؟

3 إجابات

تتكون جميع الأجسام من الذرات التي تحتوي على إلكترونات ذات شحنة سالبة وبروتونات شحنتها موجبة ونيوترونات عديمة الشحنة، والمعلوم للجميع بأن الشحنات المتماثلة تتنافر بينما تتجاذب الشحنات المتعاكسة، وتنشأ الكهرباء الساكنة من عدم توازن بين الشحنات السالبة والموجبة في جسم ما، مما يجعله ذو شحنة سالبة أو إيجابية تتراكم على سطح الجسم ليتم تفريغها عند وصل دارة بين جسمين أحدهما ذو شحنة سالبة والآخر موجب.

يؤدي ذلك التماس إلى تحرك الإلكترونات نحو الجسم ذو الشحنة الموجبة مما يسبب طاقة كهربائية يمكن الاستفادة منها، كما الحال بين قطبي بطارية السيارة أو الهاتف الذكي، وعند الشحن يتم عكس العملية بواسطة مصدر طاقة خارجي لتحريك الإلكترونات من القطب الموجب إلى السالب، وبهذا تزداد الشحنة السالبة والموجبة في القطبين بالتساو.

يتم شحن بعض الأجسام بفركها بأجسام أخرى لتكتسب إلكترونات إضافية يتم تفريغها لاحقًا عند تلامسها مع جسم غير مشحون أو سالب، وعلى سبيل المثال عند فرك الحذاء على سجادة سيلتقط جسمك بعض الإلكترونات السالبة الإضافية وعند لمس أحد الأشخاص سيشعر بشرارة كهربائية تصيبه، لا تقلق فالموضوع طبيعي وغير مؤذ على الإطلاق حتى لو بلغت الشحنة مئات الفولتات، قد تشعر أحيانًا بأن ملابسك تنتج شرارة قد تراها في الظلام والتفسير هنا ذاته والأمر طبيعي.

أكمل القراءة

تنشأ الكهرباء الساكنة نتيجة اضطراب الشحنات الكهربائية داخل المواد أو على سطحها. وغالباً ما يسبب الاحتكاك (friction) بين المواد المختلفة حدوث هذه الظاهرة، فتكتسب إحداها شحنة موجبة بسبب خسارتها للإلكترونات بينما تكسب الأخرى هذه الإلكترونات وتصبح سالبة الشحنة.

كما لاحظ الناس منذ القدم وجود قوى جذب خفيفة بين المواد بعد احتكاكها ببعضها، وكثرت الدراسات حديثاً لمعرفة أي المادتين ذات الشحنة الموجبة وأيها ذات الشحنة السالبة، وما الخصائص الذرية التي تجعل إحداهما فاقدة للإلكترونات والأخرى كاسبة لها.

يمكننا ملاحظة هذه الظاهرة في كثير من التجارب، عندما نقوم بخلع ملابسنا الصوفية نلاحظ أصوات فرقعة، وما هذه الأصوات إلا شرارات كهربائية صغيرة نتيجة رجوع الإلكترونات إلى ذراتها.

وسميت الكهرباء الساكنة بهذا الاسم لأن الشحنات الكهربائية تبقى ساكنة على سطح الجسم، ليس كما يحدث في طرق توليد الكهرباء الأخرى حيث تتدفق الإلكترونات ضمن الأسلاك الكهربائية عابرة مسافات طويلة.

ولفهم أعمق للكهرباء الساكنة لابد لنا من أن نعلم أن المواد تتكون من عدد كبير جداً من الذرات المتناهية في الصغر، وتتكون الذرات بدورها من جسيمات أصغر بكثير من الذرة نفسها، منها الإلكترونات سالبة الشحنة و البروتونات موجبة الشحنة والنيوترونات عديمة الشحنة أو المعتدلة.

كما أن مجموع الشحنات الموجبة لبروتونات الذرة في حالتها المستقرة يساوي مجموع شحنات إلكتروناتها السالبة. أي أن الذرة معتدلة كهربائياً.

وما يحدث عند احتكاك المواد ببعضها هو مغادرة للإلكترونات السطحية للذرة إلى ذرات المواد الأخرى. فتصبح الأولى فقيرة للإلكترونات وشحنتها موجبة والأخرى غنية بالإلكترونات وسالبة الشحنة. وما يحدث عندما تحس بصعقة كهربائية خفيفة أو شديدة عند ملامستك لمقبض الباب أحياناً، ما هو إلا تفريغ للإلكترونات من مادة لأخرى، إحداهما تعاكس شحنة الأخرى.

أكمل القراءة

لوحظت الكهرباء الساكنة بدايةً من قبل الفيلسوف طاليس ميليتوس في القرن السادس قبل الميلاد عندما انجذبت ذرات الغبار لقطعة قماش بعد فركها مع العنبر واستُكمل عمله بتجارب أخرى من قبل طاليس وسميّت بالكهرباء الساكنة بعد تجارب بنجامين فرانكلين الذي عرّف الكهرباء الساكنة static electrical بأنها عبارة عن شحنة كهربائيّة تتولّد عند فرك جسمين غير موصلين كهربائيّاً يسبب تراكم شحني على أحد الجسمين يبقى ثابت ولا يتدفق باستمرار كأنواع الكهرباء الأخرى، وفي حال ملامسة جسم آخر تحصل صدمة نتيجة انتقال الإلكترونات لجسم آخر بشكل آني، مثال على ذلك عند فرك ورقة بخيط صوفي تتراكم شحنة ساكنة على الورقة تجعل شعر الشخص يتكهرب بتقريب الورقة من الشعر.

تستخدم الكهرباء الساكنة حاليّاً للحفاظ على النظافة باستخدام أجهزة مبدأ عملها يستند إلى الكهرباء الساكنة لجذب الملوثات في الجو وبالتالي القضاء على التلوث الجوي وأيضاً يُعتمد حالياً على الهواء المؤين لتنقية الهواء في المنازل لجذب الجزيئات الملوثّة وتلجأ المصانع للمبدأ ذاته للتخلّص من التلوث الناتج عن مدخناتها قبل وصوله للغلاف الجوي، بينما استخدمت الكهرباء الساكنة صناعيّاً في طلاء السيارات وفي التصوير الجاف حيث يتم جذب الحبر المستخدم بعد شحنه إلى شحنة مقابلة محددة.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي الكهرباء الساكنة وأين يمكننا مشاهدتها"؟