تعريف الكهرباء الساكنة
في هذا المقال، سنستعرض تعريف الكهرباء الساكنة وكيفية توليدها. إذا نظرنا إلى تعريف الكهرباء، فإنها تشير إلى العديد من الظواهر التي تتحقق نتيجة تدفق الشحنات الكهربائية، ومن بين هذه الظواهر البرق، كما يمكن استخدام هذا المصطلح للإشارة إلى التأثيرات الفيزيائية المختلفة.
يعتبر الكهرباء من أهم مصادر الطاقة، وتتمثل مصادر توليدها في البترول والغاز الطبيعي والفحم، ولا يتم استخدام الطاقة الكهربائية إلا من خلال تحويلها إلى أشكال أخرى مثل الطاقة الحرارية والميكانيكية، وفي هذه الموسوعة سنسلط الضوء على معنى الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها.
تعريف الكهرباء الساكنة
- تسمى الكهرباء السكونية أو الستاتية، وهي تشير إلى تراكم وتجمع عدد من الشحنات الكهربائية في أجسام الآلات والمعدات المختلفة
- يشير مصطلح الكهرباء الساكنة أيضًا إلى أنها واحدة من أهم العلوم الفيزيائية، وتنتج عن عملية اكتساب أو فقدان الشحنات الكهربائية بين جسمين، مما يؤدي إلى حدوث قوة جذب كهربائية متبادلة بين الشحنتين.
تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة
- لم يكن اكتشاف الكهرباء الساكنة حديثًا، وإنما يرجع تاريخ اكتشافه إلى 600 سنة قبل الميلاد عندما اكتشف الفيلسوف طاليس الكهرباء الساكنة بعد حدوث احتكاك بين قطعة من الكهرمان وأخرى من القماش، مما أدى إلى نشوء قوة جذب جذبت العديد من ريش الطيور وخيوط الصوف.
- بعد اكتشاف الكهرباء الساكنة، استمر الباحثون في دراسة هذه الظاهرة بعمق والعمل على تطويرها، وفي عام 1544م، استطاع العالم الإنجليزي ويليام جلبرت اكتشاف قوة الجذب، وذلك بفضل التعمق في دراسة تلك الظاهرة.
- بفضل المزيد من البحث المستمر في مجال الكهرباء الساكنة، اكتشف الكيميائي شارل ظاهرة الاحتكاك التي تنتج عنها قوة الجذب وتنافر بين بعض الأجسام، وذلك في عام 1733 ميلادية.
- اكتشف العالم بنجامين فرانكلين بعد ذلك ظاهرة الشحنات الكهربائية وتعرف على أنواعها الموجبة والسالبة. وتمكن من تفسير وتحليل ظاهرة البرق، حيث وجد أنها تنتج عن حركة الشحنات الكهربائية الساكنة.
طرق توليد الكهرباء الساكنة
هناك عدة طرق يمكن من خلالها الحصول على الكهرباء الساكنة، وتعتمد جميعها بشكل أساسي على جذب الشحنات الكهربائية وتجميعها على سطح الأجسام والمعدات. يظهر تفريغ كهربائي عندما تحدث هذه العملية وتنتقل الشحنات إلى الأجسام غير المشحونة بشكل حر. الهدف من ذلك هو تحقيق توزيع متوازن للشحنات الكهربائية على سطح الأجسام والمعدات. هذه الظاهرة تحدث بشكل طبيعي مثل ظاهرة البرق. يمكن الاطلاع على طرق توليد الكهرباء الساكنة في القائمة التالية:
1. طريقة الحث
تعتمد تلك الطريقة على تقريب جسم مشحون مع كرة موصلة للكهرباء بدون إحداث أي تلامس بين الجسمين، وفي تلك الحالة تنجذب الشحنات السالبة الموجودة في الكرة إلى الجسم المشحون، وأما الشحنات الموجبة فتتنافر وتبتعد عن القطب الآخر للجسم المشحون.
2. طريقة الدلك
- يتم في هذه العملية الاعتماد بشكل أساسي على بعض الأجسام مثل قضيب الأبونايت الذي يتم دلكه بواسطة قطعة من الفرو، وفي تلك الحالة تنتقل الإلكترونات الموجودة في قطعة الفرو إلى قضيب الأبونايت الذي يقتني شحنات سالبة.
- تستند هذه الطريقة أيضًا على دلك قضيب الزجاج بقطعة من الحرير، وبهذه الطريقة تنتقل الشحنات الكهربائية الموجبة من الحرير إلى القضيب الزجاجي الذي يتحصل على شحنات موجبة.
3. طريقة التماس
تعتمد هذه الطريقة بشكل أساسي على حدوث تلامس بين جسم مشحون وجسم غير مشحون، وخلال هذا التلامس تنتقل الشحنات الموجبة من الجسم المشحون إلى الجسم الغير مشحون، ويكون نوع الشحنة التي تكتسبها الجسم الغير مشحون وفقًا لنوع الشحنة التي يحملها الجسم المشحون بالأساس.
استخدامات الكهرباء الساكنة
- تستخدم الكهرباء الساكنة في عمليات فلترة الهواء للتخلص من الجراثيم والبكتيريا الضارة والأدخنة، ويتم ذلك بواسطة المرسبات الكهروستاتيكية التي تجذب الجسيمات الصغيرة الموجودة في الهواء إلى داخل الفلتر عن طريق شحنها بشحنات موجبة.
- تستخدم آلة الكهروستاتيكية الناسخة في المصانع والمكاتب والمؤسسات المختلفة، وتعمل على نسخ وطباعة الأوراق والمستندات.
