تطبيقات القوى الكهروسكونية بالامثلة

الكاتب: المدير -
تطبيقات القوى الكهروسكونية بالامثلة
"محتويات
تعريف الكهرباء الساكنة
 تطبيقات القوى الكهروسكونية
مولد فان دي غراف
زيروجرافي
طابعات ليزر
الطابعات النافثة للحبر والطلاء الالكتروستاتيكي
مرسبات الدخان وتنظيف الهواء الالكتروستاتيكي
محاكاة متسقة للجسيمات المشحونة لمسدس بيرس
تعريف الكهرباء الساكنة

قبل تعريف الكهرباء الساكنة يجب معرفة أن يمكن أن تكون الكهرباء الساكنة مصدر إزعاج ، أو حتى خطر ، الطاقة التي تجعل شعرك يقف في نهايته يمكن أن تلحق الضرر أيضًا بالإلكترونيات ، وتسبب انفجارات ومع ذلك ، يمكن التحكم فيها والتلاعب بها بشكل صحيح ، ويمكن أن يكون أيضًا نعمة هائلة للحياة الحديثة ، الشحنة الكهربائية هي خاصية أساسية للمادة ، وفقًا لمايكل ريتشموند ، أستاذ الفيزياء في  معهد روتشستر للتكنولوجيا ، تحمل البروتونات ، والإلكترونات جميع الشحنات الكهربائية في الكون تقريبًا ، يقال إن البروتونات تحتوي على شحنة +1 وحدة إلكترون .

بينما تحتوي الإلكترونات على شحنة قدرها ?1، على الرغم من أن هذه العلامات عشوائية تمامًا ، نظرًا لأن البروتونات محصورة عمومًا في النوى الذرية ، والتي هي بدورها مدمجة داخل الذرات ، فإنها ليست حرة في الحركة مثل الإلكترونات لذلك ، عندما نتحدث عن  التيار الكهربائي ، فإننا نعني دائمًا تدفق الإلكترونات وعندما نتحدث عن الكهرباء الساكنة ، فإننا نعني عمومًا  عدم التوازن بين الشحنات السالبة ، والموجبة  في الأشياء وبعد تعريف الكهرباء الساكنة يمكن عمل بحث عن الكهرباء بكل سهولة .

 تطبيقات القوى الكهروسكونية

تعتبر الكهرباء الساكنة من أهم أنواع الكهرباء ، ولها تطبيقات عديدة منها :

مولد فان دي غراف

مولدات Van de Graaff (أو Van de Graaffs) ليست فقط أجهزة مذهلة تُستخدم لإثبات الجهد العالي ، بسبب الكهرباء الساكنة ، فهي تُستخدم أيضًا في البحث الجاد ، تم بناء الأول بواسطة روبرت فان دي جراف في عام 1931 (بناءً على الاقتراحات الأصلية للورد كلفن) ، لاستخدامه في أبحاث الفيزياء النووية ، يستخدم Van de Graaffs الأسطح الملساء ، والمدببة ، والموصلات ، والعوازل لتوليد شحنات ثابتة كبيرة ، وبالتالي الفولتية الكبيرة .

يمكن أن تترسب شحنة زائدة كبيرة جدًا على الكرة ، لأنها تتحرك بسرعة إلى السطح الخارجي ، تنشأ حدود عملية لأن المجالات الكهربائية الكبيرة تستقطب المواد المحيطة ، وتؤينها في النهاية ، مما يخلق شحنات مجانية تعمل على تحييد الشحنات الزائدة ، أو السماح لها بالهروب ، ومع ذلك فإن الفولتية البالغة 15 مليون فولت هي ضمن الحدود العملية .

زيروجرافي

يتم رش أسطوانة الألمنيوم المطلية بالسيلينيوم بشحنة موجبة من نقاط على جهاز يسمى كوروترون ، السيلينيوم مادة ذات خاصية مثيرة للاهتمام، إنها موصل ضوئي أي أن السيلينيوم ، هو عازل عندما يكون في الظلام ، وموصلًا عند تعرضه للضوء .

في المرحلة الأولى من عملية التصوير الجاف ، يتم تأريض أسطوانة الألمنيوم الموصلة ، بحيث يتم إحداث شحنة سالبة تحت الطبقة الرقيقة من السيلينيوم ذي الشحنة الموجبة المنتظمة .

 في المرحلة الثانية ، يتم تعريض سطح الأسطوانة لصورة كل ما سيتم نسخة، عندما تكون الصورة خفيفة ، يصبح السيلينيوم موصلًا ، ويتم تحييد الشحنة الموجبة ، في المناطق المظلمة ، تظل الشحنة الموجبة موجودة ، وبالتالي تم نقل الصورة إلى الأسطوانة .

المرحلة الثالثة تأخذ مسحوقًا أسود جافًا يسمى مسحوق الحبر ، ويرشها بشحنة سالبة بحيث تنجذب إلى المناطق الموجبة من الأسطوانة بعد ذلك ، تُعطى قطعة ورق فارغة شحنة موجبة أكبر من شحنة الأسطوانة بحيث تسحب الحبر من الأسطوانة ، أخيرًا ، يتم تمرير الورق و الحبر الكهروستاتيكي من خلال بكرات ضغط ساخنة ، والتي تذوب وتلتصق الحبر بشكل دائم داخل ألياف الورق .

طابعات ليزر

تستخدم طابعات الليزر عملية التصوير الجاف لعمل صور عالية الجودة على الورق ، باستخدام الليزر لإنتاج صورة على الأسطوانة الناقلة للضوء ، في أكثر تطبيقاتها شيوعًا، تتلقى طابعة الليزر إخراجًا من جهاز كمبيوتر ، ويمكنها تحقيق مخرجات عالية الجودة بسبب الدقة التي يمكن التحكم بها في ضوء الليزر ، تقوم العديد من طابعات الليزر بمعالجة معلومات مهمة ، مثل إنشاء أحرف ، أو خطوط معقدة ، وقد تحتوي على جهاز كمبيوتر أقوى من ذلك الذي يمنحهم البيانات الأولية المطلوب طباعتها .

الطابعات النافثة للحبر والطلاء الالكتروستاتيكي

تستخدم الطابعة النافثة للحبر بشكل شائع لطباعة النصوص والرسومات التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر ،  كما تستخدم الكهرباء الساكنة ، تقوم الفوهة برذاذ دقيق من قطرات الحبر الصغيرة ، والتي تُعطى بعد ذلك شحنة كهروستاتيكية ، بمجرد الشحن ، يمكن توجيه القطرات ، باستخدام أزواج من الألواح المشحونة ، بدقة كبيرة لتشكيل الحروف والصور على الورق ، يمكن للطابعات النافثة للحبر إنتاج صور ملونة باستخدام نفاث أسود ، وثلاث نفاثات أخرى بألوان أساسية ، عادة ما تكون سماوي وأرجواني وأصفر ، مثلما ينتج التلفزيون الملون اللون ، (هذا أكثر صعوبة مع التصوير الجاف، حيث يتطلب عدة براميل وأحبار) .

يستخدم الطلاء الكهروستاتيكي شحنة كهروستاتيكية لرش الطلاء على أسطح غريبة الشكل ، يؤدي التنافر المتبادل بين الرسوم المتشابهة إلى ابتعاد الدهان عن مصدره ، تتساقط أشكال التوتر السطحي ، والتي تنجذب بعد ذلك عن طريق الشحنات على عكس السطح المراد طلائه ، يمكن أن يصل الطلاء الكهروستاتيكي إلى أولئك الذين يصعب الحصول عليهم في الأماكن ، وذلك بتطبيق طبقة متساوية بطريقة محكومة ، إذا كان الجسم موصلًا ، فإن المجال الكهربائي يكون عموديًا على السطح ، ويميل إلى جلب القطرات بشكل عمودي ، ستحصل الزوايا والنقاط الموجودة على الموصلات على طلاء إضافي ، يمكن استخدام اللباد بالمثل .

مرسبات الدخان وتنظيف الهواء الالكتروستاتيكي

يوجد تطبيق مهم آخر لـ استخدامات للكهرباء الساكنة في منظفات الهواء ، الكبيرة والصغيرة ، يضع الجزء الكهروستاتيكي من العملية شحنة زائدة (موجبة عادة) على الدخان ، والغبار ،  وحبوب اللقاح ، والجزيئات الأخرى في الهواء ، ثم يمر الهواء عبر شبكة مشحونة بشكل معاكس تجذب ، وتحتفظ بالجسيمات المشحونة .

تستخدم المرسبات الكهروستاتيكية الكبيرة صناعيًا لإزالة أكثر من 99? من الجسيمات من انبعاثات غاز المداخن المرتبطة بحرق الفحم والنفط . المرسبات المنزلية ، غالبًا بالاقتران مع نظام التدفئة ، وتكييف الهواء بالمنزل ، فعالة جدًا في إزالة الجسيمات الملوثة ، والمهيجات ، والمواد المسببة للحساسية .

محاكاة متسقة للجسيمات المشحونة لمسدس بيرس

يوضح مثال المسدس من النوع المثقوب تحليل تكوين مدفع كبير كهربائيًا ، يحدث تسارع الإلكترونات في جزء صغير فقط من المجال الحسابي ، ما يقرب من 90 ? من البندقية تتكون من أنبوب انجراف ، يتم إنشاء المجال الكهربائي بواسطة الكاثود ، الذي يعمل في نفس الوقت كمصدر للجسيمات، والقطب الكهربي الموجه والأنود ، الذي يشتمل على أنبوب الانجراف ، يتم إنتاج المجال المغناطيسي بواسطة ملف كبير يحركه التيار ، ويتم توجيهه بواسطة أسطوانة عالية النفاذية تحيط بالتكوين .    ويمكنك استخدام المعلومات المذكورة في المقال لعمل بحث عن الكهرباء الساكنة .

المراجع"
شارك المقالة:
2 مشاهدة
هل أعجبك المقال
0
0

مواضيع ذات محتوي مطابق

التصنيفات تصفح المواضيع دليل شركات العالم
youtubbe twitter linkden facebook