العربية  

books static electricity and electric current

If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.

View more

الكهرباء الساكنة والتيار الكهربائي (Info)


الكهرباء الساكنة والتيار الكهربائي هما ظاهرتان منفصلتان. يحتوي كلاهما على شحنة كهربائية وقد يحصلان في نفس الوقت في في نفس الجسيم. تشير الكهرباء الساكنة إلى الشحنة الكهربائية لجسيم وإلى التفريغ الكهربائي المرتبط عند تقريب جسمين ليسا في حالة توازن معا. يكون التفريغ الكهربائي تغير في شحنة كل من الجسيمين. على العكس فإن التيار الكهربائي هو سيل الشحنة الكهربائية خلال جسيم بدون أن ينتج فقد أو اكتساب للشحنة الكهربائية.

التكهرب عن طريق الاحتكاك

عند حك قطعة من الزجاج مع قطعة من الراتنج (ليس لأي منهما خواص كهربية) وترك السطحين المعرضين للحك متقابلين فإنهما لا يزالان بدون أي خواص كهربية. إلا أنه عند إبعادهما يجذبان بعضهما البعض. عند حك قطعة ثانية من الزجاج مع قطعة ثانية من الراتنج ثم إبعادهما وتعليقهما قرب القطعتين الأولتينمن الزجاج والراتنج تنتج الظواهر التالية:

  • قطعتا الزجاج تتنافران
  • تتجاذب كل قطعة زجاج مع كل قطعة راتنج
  • قطعتا الراتنج تتنافران

هذا التجاذب والتنافر هو خاصية كهربية والأجسام التي تمتلك هذه الخاصية الكهربية يُطلق عليها أجسام مكهربة أو مشحونة كهربيا. يمكن شحن الأجسام بعدة طرق أخرى غير الاحتكاك. الخواص الكهربية لقطعتي الزجاج متشابهة مع بعضهما ولكنها متعاكسة مع خواص قطعتي الراتنج ولذا فإن الزجاج يجذب ما ينفره الراتنج والراتنج ينفر ما يجذبه الزجاج.

عند كهربة الجسيم بأي طريقة فإنه يتصرف مثل الزجاج ولذا فإن كان يتنافر مع الزجاج ويتجاذب مع الراتنج فإنه يُطلق عليه مشحون زجاجيا وإن كان يتنافر مع الراتنج ويتجاذب مع الزجاج فإنه يُطلق عليه مشحون راتنجيا. ولذا فإن كل الأجسام المشحونة تكون إما مشحونة زجاجيا أو راتنجيا.

من المتفق عليه في المجتمع العلمي أن الشحن الزجاجي يُطلق عليه موجب بينما الشحن الراتنجي يُطلق عليه سالب. الخواص المتعاكسة تماما للنوعين من الكهربة يبرر تعبيرنا عنهما بعلامتين متعاكستين إلا أن تطبيق العلامة الموجبة لجسيم بدلا من الآخر يجب اعتباره بأنه اتفاق عشوائي تماما مثل الاعتبار الرياضي بكون الأشياء على اليمين موجبة.

لا يوجد أي قوة نلاحظها سواء تجاذب أو تنافر بين جسيم مكهرب وجسيم آخر غير مكهرب. في الواقع فإن كل الأجسام مكهربة إلا أنها تبدو غير ذلك بسبب الشحنة المتشابهة نسبيا بين الأجسام المتقاربة في البيئة. إلا أن جسيما مشحونا بشحنة موجبة أو سالبة زائدة يخلق شحنة مساوية أو معاكسة للأجسام المتقاربة حتى يمكن توزان هذه الشحنات. يمكن ملاحظة آثار التجاذب في تجارب الفولت العالي حيث أن تجارب الفولت المنخفض تكون ضعيفة ولا يمكن ملاحظة آثارها. يحكم التجاذب أو التنافر قانون كولوم والذي ينص على أن التجاذب يقل مع مربع المسافة.

من المعروف الآن أن نموذج فرانكلن-واطسون كان صحيحا. هناك نوع واحد فقط من الشحنة الكهربائية وهناك متغير واحد لمتابعة كمية الشحنة. إلا أنه على الجانب الآخر فإن مجرد معرفة الشحنة ليس وصفا كاملا للموقف. فالمادة مكونة من أنواع مختلفة من الجسيمات المشحونة كهربيا ولهذه الجسيمات خواص متعددة وليس فقط الشحنة الكهربائية.

من أكثر حاملات الشحنة الكهربائية شيوعا هو البروتون المشحون بشحنة موجبة والإلكترون المشحون بشحنة سالبة. وحركة أي منهما تؤدي إلى تكوين تيار كهربائي. في معظم الأحيان فإنه من الكافي الحديث عن وجود تيار كهربائي بدون اعتبار كونه محمول على شحنة موجبة تتجه نحو التيار التقليدي أو شحنة سالبة تتحرك في الاتجاه المعاكس. حيث أن النظرة العيانية هي تقريب يبسط المنظور الكهرومغناطيسي والحسابات.

على العكس تماما فإنه عند النظر في الموقف الميكروسكوبي فإننا نرى أنه يوجد عدة طرق لحمل التيار الكهربائي بما في ذلك: سيل من الإلكترونات أو سيل من ثغرات الإلكترونات والتي تعمل كجسيمات موجبة أو كلا من الجسيمات الموجبة والسالبة (الأيونات) والتي تسيل في الاتجاه المضاد في محلول كهرل أو بلازما.

لاحظ أنه في الغالب وفي الحالات الهامة للسلوك المعدنية فإن اتجاه التيار التقليدي يكون معاكسا للسرعة الانجرافية لحاملي الشحنة الفعليين (الإلكترونات). وهذا مصدر التباس للعديد من المبتدئين.

Source: wikipedia.org