فيزياء الكهرباء السكونية

فيزياء الكهرباء السكونية

الكهرباء الساكنة او الكهرباء السكونية (بالانجليزية : static electricity) هى فرع العلم الذي يتعامل مع ظاهرة الانجذاب الكهربائي. منذ التاريخ القديم كان معروفا ان بعض المواد تجذب الحبيبات الصغيرة بعد دلكها. كلمة الكترون اطلقت علي اجزاء كثيرة من العلم الطبيعي. ظاهرة الكهرباء الاستاتيكية جائت من القوي الكهربية التي تحدث بين الشحنات المختلفة . هذة القوي و صفها قانون كولوم. و لكن هذة القوي تعتبر قوي ضعيفة , فالقوي الكهربية بين الالكترون و البروتون, التي تجعلهم منجذبين لبعض فذرة الهيدروجين, حوالى 40 ما جنينيوت من قوة التجاذب بينهم.

تنشا الكهرباء الساكنة بسبب تجمع الكترونات او غيابها فمنطقة ما .

تتمثل الكهرباء السكونية بتجمع الشحنات الكهربائية علي اجسام المعدات المختلفة , و هى ظاهرة طبيعية . تكمن المشكلة فتجمع الشحنات علي جسم ما للحد الذي يشكل انتقالها الي جسم احدث حدوث شرارة كهربائية , فالطبيعة يتم تحرك و انتقال الشحنات من جسم الي احدث بحرية لا يضبطها الا قانون او خاصية بسيطة و هى انتقالها من جسم الي احدث بهدف التعادل و التوازن بين كمية الشحنات المتجمعة .

عند تحرك هذة الشحنات يحصل سريان لخطى للتيار الكهربائي, كما تحصل شرارة كهربائية عند تحرك الشحنات من موقع الى

اخر عبر الجو، اي عندما تقفز تلك الشحنات من جسم ذو كمية عالية من الشحنات الي الجسم الاخر ذو شحنات اقل.

يمكن ملاحظة هذة الظاهرة يوميا عند خلع الملابس المصنعة من النايلون او البوليستر فغرفة مظلمة ليلا فسنلاحظ ظهور شرر و صوت لفرقعات بسيطة و ذلك نتيجة لانتقال الشحنات الكهربائية .

ايضا ممكن ملاحظة هذة الظاهرة عند تقريب ساعدنا المشعر من شاشة التلفاز فسنلاحظ و قوف الشعر و انجذابة الي شاشة التلفاز. و ايضا عند تمشيط شعرك فيوم جاف ستلاحظ انجذاب الشعر نحو المشط .

تشكل هذة الظاهرة مشكلة كبار فالصناعة و المعامل و خصوصا فالصناعة النفطية و الغازية مثلا, فان انتقال الشحنات ربما يسبب شارة ربما تكون كافية لايقاد الغازات و الابخرة المتواجدة بالموقع.

لتجاوز مشاكل هذة الظاهرة بسيط فظاهرة و هو جعل كافة الاجسام متعادلة من حيث تجمع الشحنات عليها, فلن يصبح هنالك تجمع للشحنات علي جسم ما يفوق ما هو متجمع علي الجسم الاخر.

لذا من العادة ربط كل الاجسام المعدنية فالمعمل مع بعضها و ربطها مع الارض من اثناء نظام للتاريض بهدف تفريغ جميع الشحنات الكهربائية المتجمعة الي الارض حيث تنتقل الالكترونات من الجهد المرتفع الي الجهد المنخفض و اذا كانت حرة الحركة .

تبقي مشكلة الشحنات المتكونة فالغيوم و تفريعها فما بينها و بين الارض و التي تتكون نتيجة فصل الارض ( المتعادلة ) للشحنات السالبة و الموجبة مما يؤدى الي نشاة قوة تجاذب هائلة بين السحابة و الارض و التي كثيرا ما سببت فحرائق الغابات, اما لحماية المسقفات و الابنية المرتفعة فيصبح بواسطة نظم لمانعات الصواعق و التي تقوم بتسريب الشحنات و الجهد الكهربائى العالى المصاحب لها للارض.

ومن الجدير بالذكر ان الكهربائية الساكنة (الاستاتيكية )تستقر علي سطوح الاجسام دائما و هذا لان الشحنات المتولدة علي الجسم تكون من نوع و احد و نتيجة لذا تنشا قوي تنافر فيما بينها فتحاول ان تاخذ اقصي مسافة فيما بينها فتتجة الي الخارج. و علي ذلك الاساس لا يصاب ركاب الطائرة بالصاعقة عند مرورهم من اثناء غيمة مكهربة فتستقر الشحنات علي سطح الطائرة و لا تتدخل الي الداخل و لكن ربما رجح العلماء بان للكهرباء الساكنة و تواجدها علي البشرة بشكل مباشر ربما يساهم فالاصابة بسرطن الجلد . و لكن هنالك الكثير من الفائدة لهذة القوة حيث تحد من التلوث بسبب استطاعتها علي تجميع السناج من المداخن . و ايضا تستعمل الات التصوير الفوتوجرافى الكهرباء الساكنة لوضع الحبر الاسود علي الورق .

• كيف يستخدم التجادب بين الشخنات المختلفه في الكشف عن نوع الشحنه