ماذا تعرف عن الكهرباء؟

إذا جلست في أي وقت تشاهد عاصفة رعدية ، مع صواعق قوية تنطلق من السماء ، فستكون لديك فكرة عن قوة الكهرباء. إن صاعقة البرق هي موجة مفاجئة وكبيرة من الكهرباء بين السماء والأرض تحتها. الطاقة في صاعقة واحدة تكفي لإضاءة 100 مصباح قوي ليوم كامل!

الكهرباء هي أكثر مصادر الطاقة تنوعا لدينا ؛ كما أنها واحدة من الأحدث: المنازل والشركات تستخدمه منذ أكثر من مائة عام. لقد لعبت الكهرباء جزءًا حيويًا من ماضينا. لكنها يمكن أن تلعب دورًا مختلفًا في مستقبلنا ، حيث تقوم العديد من المباني بتوليد الطاقة الكهربائية المتجددة الخاصة بها باستخدام الخلايا الشمسية وتوربينات الرياح. دعونا نلقي نظرة فاحصة على الكهرباء ومعرفة كيف تعمل!

ما هي الكهرباء؟

الكهرباء هي نوع من الطاقة التي يمكن أن تتراكم في مكان أو تتدفق من مكان إلى آخر. عندما تتجمع الكهرباء في مكان واحد ، تُعرف باسم الكهرباء الساكنة (كلمة static تعني شيئًا لا يتحرك) ؛ الكهرباء التي تنتقل من مكان إلى آخر تسمى الكهرباء الحالية.

الكهرباء الساكنة

غالبًا ما تحدث الكهرباء الساكنة عندما تفرك الأشياء معًا. إذا قمت بفرك بالون ضد السترة الخاصة بك 20 أو 30 مرة ، فستجد العصي البالون لك. يحدث هذا لأن فرك البالون يعطيه شحنة كهربائية (كمية صغيرة من الكهرباء). الشحنة تجعلها تلتصق ببلوفرك مثل المغناطيس ، لأن الملابس تكتسب شحنة كهربائية معاكسة. لذا فإن السترة الخاصة بك والبالون يجذبان بعضهما البعض مثل الأطراف المقابلة لمغناطيسين.

هل سبق لك أن مشيت عبر سجادة أو سجادة من النايلون وشعرت بوخز طفيف؟ ثم لمست شيء معدني ، مثل مقبض باب أو صنبور (صنبور) ، وشعرت بألم حاد في يدك؟ هذا مثال لصدمة كهربائية. عندما تمشي عبر السجادة ، تحتك قدميك بها. يقوم جسمك بتكوين شحنة كهربائية تدريجيًا ، وهو الوخز الذي يمكنك الشعور به. عندما تلمس المعدن ، تنتقل الشحنة على الفور إلى الأرض - وهذه هي الصدمة التي تشعر بها.

ينتج البرق أيضًا عن الكهرباء الساكنة. فبينما تتحرك غيوم المطر في السماء ، تحتك في الهواء المحيط بها. مما يولد شحنة كهربائية ضخمة. في النهاية ، عندما تكون الشحنة كبيرة بما فيه الكفاية ، فإنها تقفز إلى الأرض كمسامير من الصواعق. يمكنك في كثير من الأحيان الشعور بالوخز في الهواء عندما تكون العاصفة الرعدية قريبة

كيف تعمل الكهرباء الساكنة

تنتج الكهرباء عن الإلكترونات ، وهي الجزيئات الدقيقة التي "تدور" حول حواف الذرات ، والتي يتكون منها كل شيء. لكل إلكترون شحنة سالبة صغيرة. تحتوي الذرة عادةً على عدد متساوٍ من الإلكترونات والبروتونات (الجسيمات المشحونة إيجابياً في نواتها أو مركزها) ، لذا لا تحتوي الذرات على شحنة كهربائية عامة. قطعة من المطاط مصنوعة من مجموعات كبيرة من الذرات تسمى الجزيئات. وبما أن الذرات لا تحتوي على شحنة كهربائية ، فإن الجزيئات ليس لديها شحنة ولا المطاط أيضًا.

افترض أنك قمت بفرك بالون على السترة الخاصة بك مرارا وتكرارا. عندما تحرك البالون للخلف وللأمام ، فإنك تمنحه الطاقة. الطاقة من يدك تجعل البالون يتحرك. أثناء احتكاكها بالصوف الموجود في السترة الخاصة بك ، فإن بعض الإلكترونات الموجودة في الجزيئات المطاطية تتحرر وتتجمع على جسمك. هذا يترك البالون مع عدد قليل جدًا من الإلكترونات. بما أن الإلكترونات مشحونة سلبًا ، فإن وجود عدد قليل جدًا من الإلكترونات يجعل البالون مشحونًا بشكل إيجابي قليلاً. في هذه الأثناء ، تكتسب السترة الخاصة بك هذه الإلكترونات الزائدة ويصبح مشحونًا بشكل سلبي. يتم شحن السترة بشكل سلبي ، ويتم شحن البالون بشكل إيجابي. تجذب الشحنات المعاكسة ، لذلك يلتصق البالون بالسترة الخاص بك.

التيار الكهربائي

عندما تتحرك الإلكترونات ، فإنها تحمل الطاقة الكهربائية من مكان إلى آخر. يسمى هذا التيار الكهربائي. إن صاعقة البرق هي مثال على التيار الكهربائي ، على الرغم من أنه لا يدوم طويلاً. كما تشارك التيارات الكهربائية في تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية التي تستخدمها ، من الغسالات إلى المصابيح اليدوية ومن الهواتف إلى مشغلات MP3. تستمر هذه التيارات الكهربائية لفترة أطول.

هل سمعت عن مصطلحات الطاقة الكامنة والطاقة الحركية؟ تعني الطاقة الكامنة الطاقة المخزنة بطريقة ما للاستخدام في المستقبل. تمتلك السيارة الموجودة أعلى التل طاقة كامنة ، لأن لديها القدرة على التحرك لأسفل التل في المستقبل. عندما تتدحرج إلى أسفل التل ، يتم تحويل طاقتها المحتملة تدريجيًا إلى طاقة حركية (الطاقة التي يمتلكها شيء ما لأنها تتحرك).

الكهرباء الساكنة والكهرباء الحالية مثل الطاقة الكامنة والطاقة الحركية. عندما تتجمع الكهرباء في مكان واحد ، فإن لديها القدرة على القيام بشيء في المستقبل. الكهرباء المخزنة في البطارية مثال على الطاقة الكامنة الكهربائية. يمكنك استخدام الطاقة في البطارية لتشغيل مصباح يدوي ، على سبيل المثال. عندما تقوم بتشغيل مصباح يدوي ، تبدأ البطارية من الداخل في توفير الطاقة الكهربائية للمصباح ، مما يجعل الضوء تنبعث منها. طوال الوقت يتم تشغيل الضوء ، تتدفق الطاقة من البطارية إلى المصباح. بمرور الوقت ، تتحول الطاقة المخزنة في البطارية تدريجيًا إلى ضوء (وحرارة) في المصباح. هذا هو السبب في أن البطارية نفذ منها الطاقة مع الوقت.

المصدر: explainthatstuff.com