خلال هذا المقال نقدم لكم بحث عن الكهرباء الساكنة ،نستعرض خلال هذا البحث مفهوم الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها وطرق توليدها والتطبيقات العملية عليها ومخاطرها وأنواع الكهرباء، إذ تمثل الكهرباء الساكنة أحد الموضوعات الشيقة التي تستحق البحث والتعرف عليها بصورة أكبر، وهو ما نحاول تقديمه من خلال هذا المقال، نقدم لكم هذا المقال عبر مخزن المعلومات.
خلال هذا المقال نقدم لكم بحث عن الكهرباء الساكنة نعرض فيه مفهوم الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها وطرق توليدها الثلاثة وتطبيقات عملية على الكهرباء الساكنة وأنواع الكهرباء ومخاطر الكهرباء الساكنة، حيث أن الكهرباء أحد أنواع الكهرباء التي تنقسم إلى نوعين ساكنة ومتحركة، وهي تعتبر من الظواهر الطبيعية التي تستدعي الدراسة والتقصي والبحث لمعرفة معلومات أكثر حولها، وهو ما نحاول تقديمه من خلال هذا البحث.
مقدمة بحث عن الكهرباء الساكنة
الكهرباء الساكنة هي أحد أنواع الكهرباء التي تنشأ نتيجة اختلاف الشحنات الكهربائية بين جسمين، إذ يحمل أحدهما شحنة سالبة كبيرة من الإلكترونات بينما يحتوي الآخر على شحنة موجبة وهو ما ينتج عنه تولد شحنة كهربية لحظية تنتقل إلى الجسم الآخر لمعادلة الشحنة أو تفريغ الشحنة الزائدة.
وتعتبر الكهرباء الساكنة أحد الظواهر الطبيعية التي تحدث لعوامل طبيعية دون تدخل من الإنسان مثل البرق، فالبرق يحدث نتيجة اختلاف الشحنات بين السحب وبعضها أو بين أحد السحب والأرض، وهو ما ينتج عنه تفريغ الشحنة الكهربية في الهواء أو في الأرض، ويعتبر البرق من الظواهر الطبيعية المدمرة والمخيفة حيث يحتوي على شحنة كهربائية عالية وقد يتسبب في الحرائق والكوارث.
ولكن الكهرباء الساكنة في أغلب الأحوال تكون ضعيفة وغير مؤذية وقدا يواجهها الإنسان يومياً في صور مختلفة بشدة بسيطة للغاية قد لا يشعر بها، فعلى سبيل المثال قد يلاحظ الإنسان انجذاب شعره لفرشاة الشعر أثناء تمشيطه، ويكون ذلك بسبب الكهرباء الساكنة في الفرشاة، وهو ما قد لا يعلم الشخص أنه بسبب الكهرباء.
وتستقر الكهرباء الساكنة في أغلب الأحوال على أسطح الأجسام إذ تتجه شحنات الكهرباء الساكنة للخارج دائماً وهو ما يجعلها تستقر على سطح الجسم المشحون، وكما أن للكهرباء الساكنة بعض المخاطر فإن لها فوائد أو تطبيقات عملية مفيدة في الحياة اليومية.
خلال هذا البحث نتحدث عن مفهوم الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها وطرق توليدها الثلاثة والتطبيقات العملية عليها، كما نتحدث عن أنواع الكهرباء ومخاطر الكهرباء الساكنة، نتمنى أن يقدم هذا البحث المعلومات الكافية عن موضوع البحث نظراً لما يمثله موضوع البحث من أهمية.
مفهوم الكهرباء الساكنة
الكهرباء الساكنة أو الكهرباء الستاتيكية هي أحد أنواع الكهرباء وتنشأ نتيجة تراكم الشحنات الكهربائية واختلال تعادل الإلكترونات والبروتونات في ذرات المادة.
تنشأ الكهرباء الساكنة نتيجة عدم تساوي شحنة الإلكترونات في مادتين نتيجة الاحتكاك على سبيل المثال، حيث يتسبب الاحتكاك في انتقال الإلكترونات من مادة إلى أخرى مما يجعل أحد المادتين ذات شحنة سالبة والأخرى ذات شحنة موجبة.
تعتبر الكهرباء الساكنة أحد الظواهر الطبيعية التي لا دخل للإنسان فيها في معظم الأحيان وقد لا يستطيع التحكم بها، رغم أنه يمكن توليدها ببعض الطرق مثل التدليك ولكن لا يمكن منع تكونها.
قد تنشأ الكهرباء الساكنة وتنتقل دون تلامس بين الجسمين على الإطلاق وهو ما يعرف بالحث الكهروستاتيكي وهو الحالة التي يقترب فها جسم مشحون من آخر غير مشحون بدون تلامس فعلي فيؤثر في شحنته وينقل له الكهرباء أو ينتج عنه تفريغ كهربائي.
تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة
تشير بعض الكتابات القديمة أن اكتشاف الكهرباء يرجع تاريخه إلى القرن السادس قبل الميلاد، حيث لاحظ العالم طاليس في ذلك الوقت أن الكهرمان يصبح مشحوناً عند تدليكه بقطعة من القماش ويحدث تجاذب بين القطعتين.
في عام 1660 م اخترع العالم أوتو فون غيريكه أداة لإنتاج الكهرباء الساكنة باستخدام كرة كبريتية وقام العالم فرانسيس هاكسبي بتطويرها بعد ذلك.
في القرن الثامن عشر ميلادياً تم إجراء تجربة لتخزين الكهرباء الساكنة وكانت تلك التجربة تعتمد على جرة زجاجية مملوءة بالماء ومغلقة بقطعة من الفلين الممرر عبره سلك يكون جزء منه في الماء والجزء الآخر في الخارج، يتم تعريض الجزء الخارجي للسلك إلى الاحتكاك وتصبح الجرة مشحونة بالكهرباء وعند ملامسة أي جسم لطرف السلك الخارجي فإنه يتلقى صدمة كهربائية من الشحنات المختزنة في الماء.
في القرن الثامن عشر أيضاً تمكن بنجامين فرانكلين من تفسير ظاهرة البرق كأحد صور الكهرباء الساكنة وتمكن من تفسير تحركات شحنات البرق وتولدها.
طرق توليد الكهرباء الساكنة
يمكن توليد الكهرباء الساكنة بأكثر من طريقة كما يلي:
الحك أو التدليك
عند احتكاك أو تدليك قطعة من الصوف بمسطرة تتولد شحنات كهربائية سالبة الشحنة ويحدث ذلك بسبب فقد الإلكترونات السالبة الموجودة في الصوف وانتقالها إلى المسطرة.
عند تدليك قطعة من القماش الحريري بقطعة من الزجاج يكتسب الزجاج شحنة سالبة تنتقل إليه من الصوف عن طريق حك المادتين ببعضهما البعض.
التلامس
يحدث تولد الكهرباء الساكنة عن طريق التلامس عندما يكون أحد الجسمين مشحون بشحنة كهربا ساكنة والآخر غير مشحون، فتنتقل الكهرباء الساكنة من الجسم المشحون إلى الجسم غير المشحون.
مثال على ذلك ظاهرة البرق، حيث تحمل إحدى السحب شحنة سالبة وعند التلامس مع سحابة أخرى تحمل شحنة موجبة فإن الإلكترونات تنتقل من السحابة المشحونة إلى غير المشحونة ويحدث تفريغ للشحنة الكهربائية في الهواء مما يسبب الضوء الذي يعرف بالبرق وما يتبعه من صوت يُعرف بالرعد.
الحث
يحدث الحث عند التقارب بين جسمين أحدهما مشحون والآخر غير مشحون بدون تلامس فتؤثر الإلكترونات في الجسم المشحون على البروتونات في الجسم غير المشحون وتغير من طبيعتها مما ينتج عنه تفريغ كهربائي.
من أمثلة الحث في الطاقة الكهربائية الساكنة الحث الكهروستاتيكي أو الكهروسكوني والذي يحدث عند تقارب سحابتين من بعضهما البعض وتحمل إحداهما شحنة سالبة والأخرى شحنة موجبة وهو ما ينتج عنه تفريغ كهربائي يتسبب في حدوث البرق.
تطبيقات عملية على الكهرباء الساكنة
تستخدم الكهرباء الساكنة في عدة تطبيقات عملية مفيدة في حياة الإنسان ومنها ما يلي:
آلات الطباعة بالليزر: تعتمد آلة الطباعة بالليزر على الشحنات الكهربائية الساكنة لجذب الحبر إلى الورق.
رش المحاصيل الزراعية: تساعد الكهرباء الساكنة على تماسك قطرات المبيدات الحشرية على أوراق النباتات وتساعد على توزيعها بصورة متساوية.
تنقية الهواء: تساعد الكهرباء الساكنة على تنقية الهواء من الأتربة والجراثيم والملوثات المختلفة، وتستخدم تلك التقنية التي تعتمد على الكهرباء الساكنة في بعض مكيفات الهواء.
طلاء السيارات: تساعد الكهرباء الساكنة على إيصال الطلاء إلى الهيكل المعدني للسيارة وتوزيعه بالتساوي وبصورة منظمة.
أنواع الكهرباء
تنقسم الكهرباء إلى نوعين أساسين هما:
الكهرباء الساكنة (الستاتيكية)
هي الكهرباء التي تنتج عن انتقال الإلكترونات والشحنات السالبة من جسم أو مادة إلى مادة أخرى.
تنتج الكهرباء الساكنة عن احتواء أحد الجسمين على شحنة من الإلكترونات ونقص الإلكترونات في الجسم الآخر مما ينشأ عنه الكهرباء الساكنة التي تنتقل بين الجسمين.
من أمثلة الكهرباء الستاتيكية أو الساكنة طاهرة البرق أو الصعقة البسيطة التي تحدث للإنسان عند ملامسة سطح أحد الأجهزة الكهربائية أثناء الوقوف على الأرض.
الكهرباء المتحركة (الديناميكية)
هي نوع الكهرباء الذي يستخدم في المنال والمصانع وغيرها لتشغيل كافة الأجهزة والآلات والماكينات.
يتم الحصول على الكهرباء المتحركة من المولدات المختلفة مصل مولدات الطاقة الكهرومائية في السدود والمجاري المائية والمولدات الحرارية ولوحات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
الكهرباء الديناميكية هي تحرك متواصل للكهرباء بين طرفين عن طريق أحد الموصلات الجيدة المعدنية مثل الأسلاك النحاسية أو أسلاك الألومنيوم.
من أمقلة الكهرباء المتحركة التيار الكهربي الذي يشغل أجهزة المنزل وأعمدة الضغط العالي التي تستخدم لنقل الكهرباء لمسافات طويلة والتي يسري فيها كهرباء متحركة أو ديناميكية.
مخاطر الكهرباء الساكنة
الكهرباء الساكنة ظاهرة طبيعية قد تحدث في معظم الأحوال دون تدخل الإنسان أو تخطيطه، وكما أن للكهرباء الساكنة بعض الفوائد فإن لها بعض المخاطر وهي كما يلي:
قد تؤدي شرارة كبيرة من البرق أو غيره في المواقع الخطيرة التي تحتوي على مواد حساسة كالمتفجرات أو الوقود أو الغازات القابلة للاشتعال إلى حرائق وكوارث وانفجارات.
عند وجود شحنة كبيرة من الكهرباء الساكنة في أحد الأجسام وملامسة الإنسان لهذا الجسم فإن ذلك قد ينتج عنه أضرار كبيرة للإنسان مثل الحروق أو تضرر القلب أو توقف عضلة القلب تماماً مما يؤدي للوفاة.
قد تتكون شحنة كبيرة من الكهرباء الساكنة في وقود الطائرة كنتيجة للاحتكاك المستمر مع خراطيم الوقود لمسافات طويلة نسبياً قبل وصوله لمحرك الطائرة مما قد يؤدي لاندلاع شرارة كهربية تؤدي إلى انفجار خزان الوقود نتيجة الاشتعال، ولهذا يتم دائماً توصيل طرف أرضي لخراطيم الوقود في الطائرات تفادياً لهذا الخطر.
قد تتعرض بعض الأجهزة الكهربية الحساسة للتلف عند ملامستها بالأصابع بسبب حمل الجسم لشحنة من الكهرباء مما يؤثر على الدوائر الكهربائية في الجهاز ويسبب تلفه.
البرق كأحد صور الكهرباء الساكنة قد يتسبب في قتل الأشخاص خاصة في المساحات الوساعة ذ قد يصبح الشخص جزء من مجال تفريغ شحنة البرق في الأرض وهو ما يجعله يصاب بصاعقة البرق مباشرة ويؤدي لوفاته على الفور نتيجة قوة الشحنة.
خطورة الكهرباء الساكنة تكمن في كونها ظاهرة طبيعية قد تحدث دون تدخل الإنسان أو رغبته وهو ما يجعل السيطرة عليها صعباً في بعض الأحيان ولكن يمكن أخذ بعض الاحتياطات والإجراءات الوقائية للتقليل من مخاطرها.
خاتمة بحث عن الكهرباء الساكنة
بهذا نصل إلى ختام هذا البحث وهو بحث عن الكهرباء الساكنة تحدثنا خلاله عن مفهوم الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها وطرق توليدها المختلفة وهي ثلاثة طرق بالتدليك والاحتكاك أو التلامس أو الحث، كما تحدثنا عن بعض التطبيقات العملية للكهرباء الساكنة وأنواع الكهرباء الأخرى وتحدثنا عن مخاطر الكهرباء الساكنة.
إلى هنا ينتهي مقال بحث عن الكهرباء الساكنة ، قدمنا خلال هذا المقال بحث عن الكهرباء الساكنة تحدثنا فيه عن مفهومها وتاريخ اكتشافها وطرق توليدها والتطبيقات العملية لها ومخاطرها وأنواع الكهرباء الأخرى، نتمنى أن نكون قد حققنا لكم أكبر قدر من الإفادة.
كما يمكنكم الإطلاع على المزيد من الوضوعات ذات الصلة:
