تعريف الكهرباء الساكنة

الكاتب: المدير -
تعريف الكهرباء الساكنة
"محتويات
دراسة الكهرباء الساكنة
مفهوم الكهرباء الساكنة
ما الذي يسبب الكهرباء
مجال الكهرباء الساكنة
خطر الكهرباء الساكنة
دراسة الكهرباء الساكنة

بداية عند القيام بعمل بحث عن الكهرباء نجد أن ، كل مادة تتكون من ذرات ، وجميع الذرات تتكون من جسيمات دون ذرية من بينها الجسيمات المشحونة المعروفة باسم الإلكترونات والبروتونات ، حيث تحمل البروتونات شحنة موجبة (+) ، بينما تحمل الإلكترونات شحنة سالبة (-).

يتطابق عدد الإلكترونات في الذرة ، من واحد إلى حوالي 100 إلكترون ، مع عدد الجسيمات المشحونة ، أو البروتونات في النواة ، ويحدد كيفية ارتباط الذرة بالذرات الأخرى لتشكيل الجزيئات.

تضيف الجسيمات المتعادلة كهربائيًا – النيوترونات – في النواة إلى كتلتها ، ولكنها لا تؤثر على عدد الإلكترونات وبالتالي لا تؤثر تقريبًا على ارتباطات الذرة بالذرات الأخرى.

مفهوم الكهرباء الساكنة

الكهرباء الساكنة ، هي الشحنة الكهربائية التي تراكمت على جسم ما ، وغالبًا ما يتم إنشاء الكهرباء الساكنة عندما يتم فرك جسمين غير موصلين كهربائيين جيدًا معًا ، وتحتك الإلكترونات من أحد الأجسام بالجسم الآخر ، ويمكن أن تأخذ الإصدارات المفاجئة للكهرباء الساكنة المتراكمة شكل قوس كهربائي.

الكهرباء الساكنة ، هي اختلال الشحنة الكهربائية على سطح مادة ما ، ويتم استخدامها على عكس الكهرباء الديناميكية التي تكون في شكل تيارات كهربائية ، وهي من أنواع الكهرباء.

عادةً ما تكون الذرات في الكهرباء الساكنة محايدة ، مما يعني أن لديها نفس عدد الإلكترونات ، ونفس عدد البروتونات ، ولكن الذرات تصبح مشحونة عندما يكون هناك خلل في كميات هذه الجسيمات ، والذي يمكن أن يحدث بسهولة إلى حد ما بالنسبة لبعض المواد.

في بحث عن الكهرباء الساكنة ، نجد أن مادة ما تقوم بتحديد قدرتها على التمسك بإلكتروناتها مكانها في سلسلة الاحتكاك الكهربائي ، فكلما تم ترتيب مادتين أبعد في هذه السلسلة ، كلما كان فصل الشحنة أكثر وضوحًا عندما يتلامسان ، وعلى سبيل المثال ، الزجاج والحرير متباعدان نسبيًا في هذه السلسلة ، لذلك عندما يتم فرك الزجاج بالحرير ، فإنه يفقد العديد من الإلكترونات في الحرير ، ويمكننا هنا ملاحظة الكهرباء الساكنة.

الكهرباء الساكنة ، حولنا ، كما أننا نستخدمها يوميا ، لذلك تجد الكثير من استخدامات الكهرباء الساكنة ، ومن أمثلة تواجد الكهرباء الساكنة ، ما يلي :

البرق.
أخذ الملابس المتماسكة ببعضها من مجفف الملابس.
تمشيط الشعر في فصل الشتاء.
ما الذي يسبب الكهرباء

عندما نجمع بين مادتين مختلفتين ، يحدث احتكاك ، بسبب أن فرك جسمين معا بقوة يؤدي إلى اتصالها معا ، وهذا هو الذي يسبب حدوث الكهرباء الساكنة ، من خلال ظاهرة تأثير كهرباء الاحتكاك.

فنجد أن كل مادة على وجه الارض تتكون من ذرات ذات قلب مركزي موجب ، وهو النواة ، محاط بمساحة من الالكترونات السالبة ، تلك التي تمتلك بعض الذرات تجاهها قوة سحب أكثر من غيرها.

فإذا تم اتصال مادتين مادتين مختلفتين ، وقامت إحداهما بجذب إلكترونات أكثر من غيرها ، فمن الممكن أن يتم سحب الالكترونات من إحدى المادتين إلى الأخرى ، وعند الفصل بين المادتين ، تقوم الالكترونات بالقفز إلى المادة الجاذبة لها بشدة.

ونتيجة لذلك ، فقد تم اكتساب بعض الالكترونات الإضافية لمادة ، واصبحت مشحونة بشحنات سالبة ، بينما يحدث العكس مع المادة الأخرى ، وتفقد بعض الالكترونات ، وتصبح مشحونة بشحنة موجبة.

ومن هذا ، يمكننا أن نستنتج أنه ، اذا فركنا المواد مع بعضها البعض أكثر من مرة ، فإننا نزيدمن فرصة مشاركة الذرات في تبادل الالكترونات ، مما يؤدي إلى تراكم الشحنة السالبة. ،

مجال الكهرباء الساكنة

إن الحقول الكهربائية الساكنة ، هي حقول ثابتة لا تتغير في شدتها ، أو اتجاهها بمرور الوقت ، على عكس الحقول المتناوبة ذات التردد المنخفض ، والعالي ، ومن ثم ، فإن تردد الحقول الكهربائية الساكنة يستوي 0 هرتز ، لذلك فهي تمارس قوة على الشحنات ، أو الجسيمات المشحونة.

يتم التعبير عن قوة المجال الكهربائي الساكن بالفولت لكل متر (V / m) ، حيث تتراوح قوة المجال الكهربائي الطبيعي في الغلاف الجوي من حوالي 100 فولت / متر في الطقس المعتدل إلى عدة آلاف من فولت / متر تحت السحب الرعدية.

بشكل عام ، فإن العدد المحدود من الدراسات المختبرية على الحيوانات والبشر التي بحثت في آثار التعرض للمجالات الكهربائية الساكنة ، لم تقدم دليلاً على الآثار الصحية الضارة .

خطر الكهرباء الساكنة

لا يعني السكون في الكهرباء عدم خطورتها ، ففي النهاية هي كهرباء ، حيث يمكن أن تسبب المخاطر ، فيمكن أن تتراكم الكهرباء الساكنة في السحب ، مما يؤدي إلى حدوث شرارة ضخمة بين الأرض ، والسحاب ، والذي يعرف بالبرق ، وقد يكون مؤذي في الكثير من الأحيان ، وفيما يلي بعض الأمثلة على الأخطار المرتبطة بالكهرباء الساكنة :

عند وجود غازات قابلة للاشتعال ، أو تركيز عالٍ من الأكسجين ، فممكن لشرارة أن تشعل الغازات ، وتتسبب في الانفجار.
عندما تلمس شيئًا به شحنة كهربائية كبيرة ، سوف تتدفق الشحنة عبر جسمك مسببة صدمة كهربائية لك ، وهذا من شأنه أن يسبب حروق ، أو يؤدي إلى توقف عضلة القلب ، مما قد يؤدي إلى وفاة الشخص نتيجة لصدمة كهربائية.
تشكل طائرات التزود بالوقود والناقلات خطرًا خاصًا ، فإذا سمح للوقود الذي يمر عبر الخرطوم إلى السيارة بتكوين شحنة ثابتة ، فقد تؤدي شرارة ناتجة إلى اشتعال الوقود ، ولذلك يتم تأريض الخراطيم لمنع حدوث مثل هذه الحوادث.

لا تخترق المجالات الكهربائية الساكنة جسم الإنسان بسبب الموصلية العالية ، حيث يستحث المجال الكهربائي شحنة كهربائية سطحية ، والتي ، إذا كانت كبيرة بما يكفي ، يمكن إدراكها من خلال تفاعلها مع شعر الجسم ، ومن خلال ظواهر أخرى مثل تفريغ الشرارة.

تعتمد عتبة الإدراك لدى الأشخاص على عوامل مختلفة ويمكن أن تتراوح بين 10الى 45 كيلو فولت / متر ، وعلاوة على ذلك ، يمكن للمجالات الكهربائية العالية جدًا ، مثل خطوط HVDC ، شحن الجزيئات في الهواء ، بما في ذلك الجسيمات الملوثة.

وقد كانت هناك فرضية مفادها ، أن الجسيمات المشحونة قد تمتصها الرئة بشكل أفضل من الجسيمات غير المشحونة ، وبالتالي تزيد من تعرض الناس لتلوث الهواء ، ومع ذلك ، فإن المعرفة الحالية تشير إلى أن زيادة المخاطر الصحية من مثل هذا الشحن للجسيمات أمر مستبعد للغاية.

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

مواضيع ذات محتوي مطابق

التصنيفات تصفح المواضيع دليل شركات العالم
youtubbe twitter linkden facebook