محتويات
الكهرباء الساكنة
الكهرباء الساكنة "static electricity"، وتعرّف أيضاً بالكهرباء الستاتيّة، أو السّكونيّة، وهي أحد جوانب القوى الكهربائيّة المنتمية لعلم الفيزياء، وتسلّط الضّوء على ظاهرة الانجذاب الكهربائيّ، وتتعامل معها عن كثب، وتنشأ هذه القوى إثر حدوث تكدّس، أو غياب الإلكترونات في مكانٍ ما.
جاء قانون كولوم خصّيصاً ليصف ظاهرة الكهرباء الاستاتيكيّة؛ والتي تحدث إثر اجتماع شحناتٍ مختلفةٍ، ووصفها بأنّها قوى ضعيفة للغاية؛ نظراً لنشأتها بين الإلكترون والبروتون، ويشار إلى أنّ التاريخ القديم للفيزياء يشير إلى أنّه عند القيام بدلك بعض الموادّ فإنّها تتمكّن بعد ذلك من جذب بعض الحبيبات الصّغيرة إليها، وبناءً على ذلك جاء كولوم بقانونه.
مبدأ عمل الكهرباء السّاكنة
تنشأ الكهرباء السّاكنة إثر تكدّس الشّحنات الكهربائيّة فوق أجسام المعدّات المختلفة، وذلك يكون إمّا نتيجة وجود الإلكترونات، أو الافتقار لها، وتعتبر واحدةً من الظّواهر الطّبيعيّة، إلّا أنّ تجمّع الشّحنات فوق جسمٍ ما، من الممكن أن يحدث مشكلةً عند انتقالها بين الأجسام؛ فيحدث شرارةً كهربائيّةً قد يشعر بها الإنسان، والتّفسير العلميّ لهذه الظّاهرة؛ أنّ الشّحنات تنتقل بين الأجسام بحريّةٍ تامّةٍ دون قيودٍ أو خوّاصّ؛ سعياً لإحداث التّعادل والتّوازن بين الشّحنات الموجودة، فعند بدء انتقالها يتحرّك التيّار الكهربائيّ بشكلٍ خطّيٍّ؛ الأمر الذي يحدث شرارةً كهربائيّةً، ويكون الانتقال من الجسم ذات الشّحنات العالية إلى آخر أقلّ منه، ولتفادي تولّد الكهرباء السّاكنة في بعض الأحيان فلا بدّ من معادلة شحنات كافّة الأجسام مع بعضها البعض.
طرق توليد الكهرباء السّاكنة
توّلد الكهرباء السّاكنة بثلاث طرقٍ رئيسيّةٍ، وهي:
طريقة الدّلك
يتمّ ذلك للحصول على الشّحنات الكهربائيّة السّاكنة بواسطة الدّلك من خلال ما يلي:
- دلك قضيب الأبونايت بقطعةٍ من الفرو، حيث تنشأ شحنات كهربائيّة سالبة نتيجة انفصال الالكترونات الموجودة في الفرو عن بعضها البعض، وانتقالها إلى قضيب الأبونايت ليكتسب شحنات سالبة.
- دلك قضيب زجاجٍ بقطعةٍ من الحرير؛ وتستخدم هذه الطّريقة لتوليد شحنات كهربائيّة موجبة؛ إذ تبدأ مرحلة انفصال الإلكترونات موجبة الشّحنة عن بعضها البعض في الزّجاج لتنتقل إلى قطعة الحرير، ويصبح قضيب الزّجاج بذلك موجب الشّحنة.
طريقة التّماس
تولّد الكهرباء السّاكنة بهذه الطّريقة من خلال إحداث تلامسٍ بين جسمين؛ أحدهما مشحون والآخر غير مشحون، فيبدأ الجسم المشحون بتفريغ شحناته في الجسم غير المشحون ليكونا متعادلي الشّحنة؛ أي في التّلامس يكتسب الجسم الشّاحن والجسم المشحون نفس الشّحنة.
طريقة الحثّ
تستخدم غالباً بالاعتماد على سلك وكرتين؛ إحداهما موصلة للكهرباء والأخرى عازلة، وجسم مشحونٍ بغضّ النّظر عن نوع شحنته، وتبدأ التّجربة بتقريب الجسم المشحون من إحدى الكرات دون تلامسٍ؛ فتنجذب الشّحنات السّالبة في الكرة نحو الجسم المشحون، ويسمّى تجاذباً، كما يحدث تباعد بين الشّحنات الموجبة في الكرة إلى النّاحية الأخرى بعيداً عن الجسم المشحون، أي حدوث تنافرٍ، ويحدث ذلك باعتبار أنّ الشحنّة موجبة.
يتمّ ايصال الكرة بالسّلك إلى الأرض مع ضرورة الحفاظ على وجود الجسم المؤثّر، فتبدأ الشّحنات الموجبة بالانتقال إلى الأرض شيئاً فشيئاً، وتبقى الكرة محتفظةً بالشّحنات السّالبة فقط إثر حدوث تجاذبٍ بينها وبين الشّحنات السّالبة الموجود في الجسم المشحون مسبقاً، ثمّ يزال الجسم المشحون المؤثّر والسّلك عن الكرة، فيصبح لدينا كرة ذات شحناتٍ سالبةٍ.
