تعريف الكهرباء الساكنة


تعريف الكهرباء الساكنة

تعريف الكهرباء الساكنة، تعتبر تلك الظاهرة هي التي ترتبط بالشحنات الكهربائية الثابتة أو المتحركة، إذ انها تعد الشحنة الكهربائية خاصية لبعض الجسيمات والتي تتحملها الجزيئات الأولية، كما أن مظاهر الكهرباء تختلف نتيجةً لتراكم أو حركة عدد الإلكترونات، إذ يكون الإلكترون الذي يحمل شحنة تم تحديدها سابقًا هو الجسيم المعني بالكهرباء، و حركة الشحنات الكهربائية تعرف باسم التيار الكهربائي والذي يتم قياس شدته بوحدة الأمبير، وينشأ التيار الكهربائي في أي جسيم ذو شحنات متحركة، ويمكن ملاحظة الكهرباء في الطبيعة بعدة صور كالبرق والعديد من التفاعلات المعروفة، ولقد تمكن الإنسان من إدخال الكهرباء في معظم المجالات الحياتية لاستخدامها بشكلٍ يومي؛ وفيما يلي سوف نقوم ببيان تعريف الكهرباء الساكنة.

تعريف الكهرباء الساكنة

يمكن تعريف الكهرباء الساكنة بأنها هي عدم توازن بين الشحنات الكهربائية داخل أو على سطح المادة، حيث أن الشحنات تبقى ثابتة إلى أن تصبح قادرة على التحرك بعيدًا عن طريق التيار الكهربائي أو التفريغ الكهربائي، وبالتالي يمكن أن يتم توليد الكهرباء الساكنة عندما تلامس سطحين وفصلهما، حيث يجب أن يكون أحد هاذين السطحين مقاوم جيد للتيار الكهربائي ويعرف هذا السطح باسم عازل كهربائي، كما أن هذا النوع من الكهرباء مألوف جدًا عند الناس حيث يمكن أن يشعروا بها وحتى يمكن أن يروا الشرارة لهذه الكهرباء، ولقد تم التعرف على هذا النوع من الكهرباء منذ 600 سنة قبل الميلاد، إذ تم اكتشاف أن فرك العنبر يمكن أن يولد قدرة على التقاط الأوراق والغبار.

تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة

يعود اكتشافات الكهرباء الى القرن السادس قبل الميلاد كما أشارت بعض الكتب القديمة، حيث أن البشر لاحظوا العنبر يُصبح مشحوناً عن طريق الدلك، ففي عام 1660م قام العالم أوتو فون غيريكه بصنع أداةً بدائيةً لتنتج الكهرباء الساكنة مصنوعة من كرة كبريتية، والتي طوّرها العالم فرانسيس هاكسبي بعد ذلك، كما أُجريت تجربتان لتخزين الكهرباء الساكنة في القرن الثامن عشر ؛إحداهما في هولندا حيث اجراها العالم الهولندي بيتر فان موشنبروك في جامعة لايدن الهولندية، والأخرى في ألمانيا وأجراها المخترع الألماني جورج فون كلاسيت، وسميّت هذه التجربة بزجاجة لايدن نسبةً الى الجامعة التي قامت بالتنفيذ.

كما أن تجربة زجاجة لايدن تتكون من جرة زجاجية مملوءة بالماء جزئياً، بحيث أنه يتمّ إغلاق الجرّة بقطعة من الفلين ويتمّ حرقها بمسمار أو سلك يصل إلى داخل الماء في الجرّة ويكون طرفه الآخر في الخارج، ثمّ يتمّ تعريض الجزء الخارجي من السلك لاحتكاك ينتج عنه شحن كهربائي فتُصبح الجرّة مشحونة، وبعد ذلك يتمّ قطع هذا الشحن الناتج عن الاحتكاك، وعند ملامسة السلك من طرفه الخارجي يتلقّى الجسم صدمةً كهربائيةً ناتجةً عن الكهرباء المختزلة في الماء.

تطبيقات على عملية الكهرباء الساكنة

تعتبر تجربة شحن بالون مطاطي من خلال فركه بقطعة من الصوف أنها من أشهر تطبيقات الكهرباء الساكنة، حيث أنه يتم فرك البالون باستخدام قطعة صوفية، فتنتقل الإلكترونات من الصوف إلى البالون وذلك يكون بسبب اختلاف جاذبية المادتين للإلكترونات، وبالتالي يجعل البالون مشحوناً بشحنة سالبة؛ كونه اكتسب عدداً إضافياً من الإلكترونات، فتُصبح القطعة الصوفية ذات شحنة موجبة نتيجة فقدها عدد من الإلكترونات، وبعدها يُمكن تثبيت البالون على الحائط لأنّه ينجذب للجسميات الموجبة الموجودة في الحائط، كما يوجد تطبيقات تدل على عملية الكهرباء الساكنة وهي كالآتي:

  • آلات الطباعة الليزرية وآلات النسخ: حيث تجذب الشحنات الكهربائية الحبر للورق.
  • رش المحاصيل الزراعية بالمبيدات الحشرية: تُساعد الكهرباء الساكنة في تمسّك أوراق النباتات بقطرات المبيدات الحشرية وتوزيعها بالتساوي على الأوراق.
  • تنقية الهواء: يُمكن التقاط الأغبرة والملوّثات المُحرّرة من مداخن المصانع من خلال الكهرباء الساكنة، ممّا يُساهم في التخفيف من تلوّث الهواء.
  • طلاء السيارات: حيث يُستفاد من الكهرباء الساكنة في ضمان وصول الطلاء للهيكل المعدني للسيارة مع تجنّب رشّه على الأسطح الأخرى.

والى هنا نكون قد توصلنا الى نهاية مقالنا هذا الذي تعرفنا فيه على تعريف الكهرباء الساكنة وتاريخ اكتشافها تطبيقات متعلقة بها.