هل البنزين موصل للكهرباء؟

2 إجابتان

لا، لا يمكن للبنزين توصيل الكهرباء عندما يكون في حالته النقية الصافية، لكن يمكن أن تزداد موصليته الكهربائية عند خلطه مع المواد الموصلة مثل الإيتانول.

تعرف الموصلية الكهربائية للمادة على أنّها كمية التيار الكهربائي الذي يمكن للمادة تحملها، أو بتعريف أخر قدرتها على حمل التيار الكهربائي، وهي إحدى خواص المواد الجوهرية، يرمز إليها بالرمز (σ) وواحدتها السيمنز (SI)، في الهندسة الكهربائية يتم استخدام الأحرف اليونانية (κ) أو (γ) للدلالة على الموصلية.

تعتبر الموصلية شرط أساسي عند اختيار المادة في التطبيقات، ففي التطبيقات التي تتطلب مواد ذات توصيل كهربائي يجب اختيار المواد ذات الموصلية الكهربائية العالية، مثل المعادن المعروفة بموصليتها العالية وخصوصًا الفضة ذات الموصلية الأعلى لكن استخدامها يبقى ضمن تطبيقات محددة نظرًا لندرتها وتكاليفها العالية، بينما يتم اختيار المواد ذات الموصلية المنخفضة في التطبيقات التي لا تتطلب أي توصيل كهربائي، مثل البوليمرات والبنزين الذي قد يودي نقله للتيار إلى حدوث مشاكل في عمل الآليات وخطر حدوث الحرائق.

تتأثر الموصلية الكهربائية بدرجة الحرارة، فعلى الرغم من أنّ المواد الموصلة للكهرباء تكون موصلة للحرارة بشكل جيد، إلا أنّها تؤثر عليها بطريقة غير مباشرة، فالموصلات تتأثر عكسًا مع ازدياد حرارتها إذ تقل موصليتها مع ارتفاع درجة حرارتها والعكس صحيح، بينما العوازل تزداد موصليتها مع ازدياد درجة حرارتها.

تفيد هذه العلاقة بين درجة الحرارة والتوصيل الكهربائي في تشكيل الموصلات الفائقة التي يتم تشكيلها لتأمين نقل مثالي للكهرباء بدون أي مقاومة تذكر، لكن حتى يومنا هذا جميع الموصلات الفائقة المعروفة تحتاج درجات حرارة منخفضة جدًا تصل إلى 234- درجة مئوية للحصول على هذه الخاصية.

أكمل القراءة

الكهرباء

الموصلية الكهربائية تعرف بأنها مقدار التيار الكهربائي الذي يمر عبر المادة  أو قدرة المادة على حمل كمية محددة من التيار، وتعرف الموصلية الكهربائية أيضًا باسم التوصيل المحدد، وهي خاصية بنيوية للمادة.

وحدات الموصلية الكهربائية:

يرمز إلى الموصلية الكهربائية بالرمز σ وتقاس عبر وحدة SI التي تشير إلى سيمنز لكل متر (S / m)، وفي جوانب أخرى من الحياة يستخدام الحرف اليوناني κ كما في فروع الهندسة الكهربائية، وفي بعض الأحيان يمثل الحرف اليوناني γ الموصلية. في الواقع يتم تعريف الموصلية الكهربائية على أنها إجراء مخصص في الماء وهو يقيس موصلية المادة مقارنة مع موصلية الماء النقي عندما تكون درجة الحرارة 25 درجة مئوية.

على العموم، إن الموصلية الكهربائية للمواد المعدنية تزداد بالتدريج طرديًا مع الانخفاض المستمر في درجة الحرارة، وعند الوصول لدرجة حرارة محددة، تنخفض مقاومة الموصلات الفائقة النقل إلى الصفر، وهذا ما يؤدي إلى تدفق التيار الكهربائي عبر مجموعة من الأسلاك فائقة التوصيل بدون الحاجة إلى تطبيق أي طاقة، وتسمى وقتها درجة الحرارة الحرجة.

إن التوصيل الكهربائي الذي يحدث في أغلب المواد يكون ناتجًا عن حركة الإلكترونات في الثقوب، حيث تنتقل كافة الأيونات التي تحمل مجمل الشحنة الكهربائية الصافية، وعلى ذلك يعتبر تركيز مختلف الأنواع الأيونية عاملًا أساسيًا في قدرة المادة على  التوصيل الكهربائي.

وعلى هذا نجد أن البنزين لا يعتبر موصلًا كهربائيًا، لأن الإلكترونات ليس لديها طريقة للقفز من جزيء إلى جزيء، ولا يتم شحنه من تلقاء نفسه لتحفيز تدفق الأيونات.

أمثلة على المواد ذات الموصلية الكهربائية الجيدة والضعيفة:
يمكن أن يحدث التوصيل الكهربائي في مجموعة متنوعة من المواد. وإن المواد الموصلة الأكثر شيوعًا هي المعادن، حيث يمكن للإلكترونات الخارجية للذرات أن تتحرك بسهولة في الفراغات بين الذرات، تشمل المواد الموصلة الأخرى أشباه الموصلات والإلكتروليت والغازات المتأينة، يعتبر معدن الفضة هو أفضل موصل كهربائي من الناحية العلمية، ولكن لارتفاع تكاليف إنتاجه فهو لا يستخدم بشكل كبير، فيما على الجانب الآخر يعتبر الزجاج والمياه النقية مواد ذات توصيل كهربائي ضعيف فهي تستخدم لصناعة العوازل الكهربائية، وتكون درجة التوصيل الكهربائي لأشباه الموصلات في المنتصف ما بين المواد العازلة والمواد الموصلة.

وفيما يلي أمثلة عن الموصلات الممتازة: الفضة، الذهب، الألومنيوم، الزنك، النيكل، النحاس.
أما الموصلات الكهربائية السيئة فتمثل ما يلي: الممحاة، الزجاج، البلاستيك، الخشب الجاف، الألماس، والهواء، والماء النقي وليس الماء المالح الذي بعتبر موصل قوي للكهرباء كماء البحر.

أما أشباه الموصلات فهي المواد التي تكون فيها الموصلية أقل بكثير من المعادن، ومتغيرة على نطاق واسع من خلال التحكم في تكوينها. تُعرف هذه المواد الآن بأنها عوازل ضعيفة وليست موصلة سيئة من حيث تركيبها الذري، على الرغم من تحديد ودراسة بعض المواد شبه الموصلة بحلول النصف الأخير من القرن التاسع عشر، إلا أنه لا يمكن شرح خصائصها على أساس الفيزياء الكلاسيكية، وعندما تم تطبيق مبادئ ميكانيكا الكم الحديثة في منتصف القرن العشرين على كل من المعادن وأشباه الموصلات، فقد اتفقت الحسابات النظرية لقيم التوصيل مع نتائج القياسات التجريبية، وهناك العديد من المركبات التي يمكن تصنيفها على أنها أشباه موصلات، وهي عدة عناصر موجودة في العمود الرابع من الجدول الدوري، والتي لها روابط تساهمية، ومنها الكربون (C) والجرمانيوم (Ge) والسيليكون (Si)، وبالنسبة للكربون يكون شكل الجرافيت فقط هو أشباه الموصلات.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "هل البنزين موصل للكهرباء؟"؟