بحث عن الكهرباء الساكنة وتاريخها وتطبيقاتها

نقدم لكم بحث عن الكهرباء الساكنة حيث تعرف الكهرباء الساكنة (بالإنجليزية: Static electricity) على أنها نوع من الكهرباء يتميز بتراكم الشحنات الكهربائية على الأسطح الخارجية للأجسام دون حركة أو تدفق، وتمتاز هذه الكهرباء بثباتها على الأجسام. مما يعطيها الاسم الساكنة، يظهر هذا النوع من الكهرباء عندما تنتقل الشحنات السالبة (الإلكترونات) من جسم إلى آخر. مما يؤدي إما إلى تنافر الأجسام أو جذبها تبعا الشحنات.

بحث عن الكهرباء الساكنة

توجد ثلاث طرق مختلفة لتوليد الكهرباء الساكنة، وتعتمد جميعها على فكرة تبادل الشحنات الكهربائية بين جسمين. لشحن أحدهما بشحنة سالبة والآخر بشحنة موجبة، وفيما يلي هذه الطرق:

طريقة الدلك : تتضمن طريقة الدلك فرك مادتين عازلتين معا ذهابا وإيابا، مما ينتج عنه توليد شحنات ساكنة تتراكم على الأسطح الخارجية للمواد، ومن الأمثلة على ذلك. فرك البالون بالشعر، الذي يمتلك بعدها قدرة على الالتصاق بالحائط.

طريقة التماس : تعتبر طريقة التماس من الطرق الشهيرة في الفيزياء، حيث تنتج عن اتصال الأجسام تحرك الشحنات الكهربائية السالبة من الأجسام إلى أخرى مجرد لمسهما ببعضهما.

طريقة الحث : تحدث الكهرباء الساكنة في الأجسام العازلة بالحث عندما تتحرك الإلكترونات الأصلية فيها، نتيجة لتأثير مجال كهربائي يتمتع به جسم مشحون يقع بالقرب. وتحدث هذه العملية دون ملامسة مباشرة بين الأجسام أو اتصالها.

تاريخ ونظريات الكهرباء الساكنة

عرف الإنسان الكهرباء منذ حوالي عام 600 قبل الميلاد، حيث وجدت بعض الأعمال التي يعتقد أنها تعود للفيلسوف اليوناني طاليس. وقد تناول طاليس قدرة الكهرمان على جذب الأجسام الدقيقة عند فركه، ولكن لم يقدم تفسير علميا لهذه الظاهرة. كما أشار ثاوفرسطس في القرن الرابع قبل الميلاد إلى ظواهر مشابهة، لكنه أيضًا لم يقدم تفسيرا علميا لها.

في القرن السابع عشر الميلادي، بدأ العلماء في دراسة الظواهر المتعلقة بالكهرباء الساكنة. وقد كان ويليام جيلبرت أول من استخدم لفظ “الكهرباء”، كما استطاع تحديد الفرق الجوهري بين الكهرباء والمغناطيسية.

اقرأ أيضًا: بحث عن المكتبة الرقمية وأهميتها ومزاياها 

وفيما بعد، قام بنجامين فرانكلين بإثبات أن البرق هو عملية تفريغ للكهرباء الساكنة. وقد استخدم فرانكلين قضيب الكهرمان وقضيب الزجاج في تجاربه، ولاحظ تكوين شحنات متعاكسة على كل من القضيبين بعد دلكهما واستنادًا إلى هذه الملاحظة. افترض فرانكلين وجود شحنة سالبة على قضيب الكهرمان وشحنة موجبة على قضيب الزجاج.

كما قام فرانكلين بتطوير نظرية السائل الفردي التي تم اعتمادها في الفيزياء لاحقا، على الرغم من أنها لم تكن دقيقة تمامًا.

تطبيقات الكهرباء الساكنة

تتنوع التطبيقات التي تعتمد على الكهرباء الساكنة في الحياة اليومية، ومن بين أبرز هذه التطبيقات:

المكثفات: تعمل على تخزين الكهرباء الساكنة التي تتولد من مرور التيار الكهربائي المتحرك، تتكون المكثفات من ألواح متوازية مشحونة بشحنة موجبة وسالبة. مما يسمح لها بتخزين الشحنات لفترة زمنية محددة.

طابعات الليزر: تعتمد طابعات الليزر على استخدام الكهرباء الساكنة في عملها، حيث يتم شحن أسطوانة بشحنة موجبة. ثم يتم عكس الشحنة في المناطق التي يصطدم بها الليزر، مما يؤدي إلى ظهور الكلمات والنصوص عندما يمر الحبر فوق الأسطوانة المشحونة.

آلات التصوير: تعتمد على الكهرباء الساكنة لجذب الحبر إلى المناطق المعتمة على الورقة أثناء عملية التصوير، وذلك بشحن أسطوانة داخل الجهاز بالشحنات السالبة.

الميكروفونات البلورية: تنتج الكهرباء الساكنة في الميكروفونات البلورية من خلال تحريك الغشاء الرقيق الموجود فيها بفعل الجهد المطبق عليها.

معطرات الجو: تقوم بتنقية الهواء من الجزيئات المزعجة عن طريق جذبها نحو الجهاز المشحون بشحنة مخالفة، ثم يتم التصاقها بالجهاز.

دهان السيارات: يسهم الكهرباء الساكنة في الحصول على أسطح ملساء عند طلاء السيارات باستخدام تقنية الرش الكهربائي، حيث يتم شحن المسدس بالشحنة الموجبة لتجذب جزيئات الطلاء نحو السيارة.

شاهد ايضا: كلام عن الشهيد قصير

تنطوي الكهرباء الساكنة على عدة مخاطر، ومن بين هذه المخاطر اشتعال الحرائق حيث يمكن أن يؤدي التفريغ الكهربائي العالى الجهد إلى اشتعال الحرائق. وهذا يشكل خطراً خاصة عندما يحدث في البيئات القابلة للاشتعال وتلف الأجهزة الإلكترونية حيث يمكن أن تؤدي الصدمات الكهربائية الساكنة إلى تلف الأجهزة الإلكترونية، مما يتسبب في خسائر مالية وتوقف الأجهزة عن العمل.