هل سبق لك أن سمعت عن الكهرباء الساكنة؟ إنها ظاهرة فيزيائية تحدث حينما تبدأ الشحنات الكهربائية بالتراكم فوق الأسطح العازلة دون حركة، ويمكن أن تحدث بسبب الالتماس الكهربائي أو الاحتكاك بين المواد المختلفة، في هذه المقالة سنتحدث بشكل أكبر عن تعريف الكهرباء الساكنة والظروف التي تؤدي إلى حدوثها، بالإضافة إلى أهمية دراستها في الحياة العملية.

تعريف الكهرباء الساكنة ثالث متوسط

الكهرباء الساكنة هي نوع من الكهرباء، وتحدث حينما تتحرك الشحنات الكهربائية في مادة ما وتبقى ثابتة في مكانها بعد ذلك،

وبالتالي فإن الكهرباء الساكنة لا تتحرك بنفس السرعة التي تتحرك بها الكهرباء الحية، وهذا ما يجعلها مختلفة تمامًا عن الكهرباء الديناميكية أو الحية.

وتعتمد الكهرباء الساكنة على الشحنات الكهربائية المتبقية في مكانها، ويمكن توليد هذه الشحنات عن طريق فرك أو احتكاك الأجسام ببعضها البعض، أو بواسطة التحميل الكهربائي، أو حتى عن طريق الاحتكاك بالهواء.

كما يمكن أن تحدث في أي جسم يحمل شحنة كهربائية، وهي تتميز بعدد من الخصائص الفريدة، مثل: جذب الأجسام الخفيفة،

كـ قطع الورق، إلى الشحنة الموجودة، وتوليد التفريغ الكهربائي عندما يتم التحميل الكهربائي بما يكفي لتحريك الشحنات.

وتستخدم الكهرباء الساكنة في العديد من التطبيقات، مثل صناعة الطلاء والطباعة الكهروستاتيكية، وتوليد التفريغ الكهربائي في البرق، وتشغيل المولدات الكهربائية، وتخزين الشحنات الكهربائية في المكثفات، وغيرها من التطبيقات الهامة.

ملخص الكهرباء الساكنة

تعد الكهرباء الساكنة إحدى الظواهر الهامة فيزيائيًا تحدث عند تتراكم الشحنات على الأسطح العازلة دون حركة، ويمكن أن تحدث بسبب التماس الكهربائي أو الاحتكاك بين المواد المختلفة.

يتم تمييز الشحنات السالبة والموجبة في الكهرباء الساكنة، وتتحد هذه الشحنات عندما تكون بمقدار متساوي لتشكل شحنة محايدة،

ويمكن للكهرباء الساكنة أن تتسبب في حدوث صدمات كهربائية وحرائق، ولذلك فإن فهم هذه الظاهرة الفيزيائية مهم جدًا للحفاظ على السلامة العامة في مختلف المجالات.

تعتبر الكهرباء الساكنة أيضًا جزءًا أساسيًا من الكهرباء والإلكترونيات، ويتم دراستها في العديد من المجالات مثل الفيزياء والهندسة الكهربائية والإلكترونيات.

اطلع على: من هو مخترع الكهرباء وجنسيته

كيف تولد الكهرباء الساكنة

يتم توليد الكهرباء الساكنة عندما يتم فرك جسمين مختلفين معًا، مما يؤدي إلى نقل الشحنات الكهربائية بين الجسمين، وتعتمد كمية الشحنات التي تنتقل على كمية الفرك ونوع الجسمين المستخدمين.

فمثلًا عندما تفرك قطعة من الصوف بقطعة من البلاستيك، فإن الإلكترونات الموجودة في الصوف تنتقل إلى البلاستيك، مما يجعل الصوف موجب الشحنة والبلاستيك سالب الشحنة،

وهذا يمكن أن يؤدي لـ ظهور جهد كهربائي بين الصوف والبلاستيك، وهو ما يؤدي إلى توليد الكهرباء الساكنة.

ويمكن أيضًا توليد الكهرباء الساكنة عن طريق التحميل الكهربائي، والذي يحدث عندما يتم إيصال تيار كهربائي إلى جسم موصل،

وفي هذه الحالة تتحرك الشحنات الكهربائية في الجسم الموصل وتتراكم في نقاط معينة، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء الساكنة.

ويمكن أيضًا أن تتولد عن طريق الاحتكاك بالهواء، حيث يتم توليد الكهرباء الساكنة عندما يمر شحنة كهربائية عبر الهواء وتتفاعل مع جزيئات الهواء، مما يؤدي إلى توليد شحنات كهربائية ساكنة.

بشكل عام فإن توليد الكهرباء الساكنة يعتمد على نقل الشحنات الكهربائية بين الجسمين المختلفين، سواء كان ذلك بسبب الفرك، التحميل الكهربائي، أو الاحتكاك بالهواء.

اقرأ أيضاً: أنواع الكهرباء المنزلية والمتحركة

اكتشاف ظاهرة الكهرباء الساكنة

يُعتقد أن ظاهرة الكهرباء الساكنة كانت معروفة منذ العصور القديمة، حيث كان الإنسان يلاحظ انجذاب بعض المواد الكهربائية لبعضها البعض بعد الاحتكاك، ولكنه لم يكن يعرف تفسيرًا علميًا دقيقًا لهذه الظاهرة والعلماء كما يلي:

• ويعتبر توماس براون (Thomas Browne)، الطبيب الإنجليزي، هو أحد أولئك الذين قاموا بتوثيق ظاهرة الكهرباء الساكنة علميًا في القرن السابع عشر، وفي القرن الثامن عشر.
• قام العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين (Benjamin Franklin) بالعديد من التجارب على الكهرباء الساكنة، حيث قام بتنفيذ تجربة باستخدام طائرة وخيوط ذهبية وتبين من خلالها تفريق الكهرباء إلى إيجابية وسالبة.
• كما قام العالم الفرنسي تشارلز-أوغستين كولومب (Charles-Augustin de Coulomb) بتطوير القانون الذي كان يحمل اسم العالم، والذي يصف قوة الجذب والاندفاع بين الشحنات الكهربائية الساكنة، وهو ما يُعتبر محطة هامة في تاريخ دراسة الكهرباء الساكنة.

تابع قراءة التالي: أهمية الكهرباء للعديد من المجالات

مخاطر الكهرباء الساكنة

الكهرباء الساكنة لا تشكل خطرًا كبيرًا على الأفراد بالمقارنة بالكهرباء المتحركة، إلا أنها قد تسبب بعض المشاكل والمخاطر، ومن بين هذه المخاطر:

• الصدمات الكهربائية: يمكن أن تتسبب الكهرباء الساكنة في الصدمات الكهربائية إذا كانت الشحنات الساكنة بمستوى عالٍ، وخاصة عندما يتم لمس جسم مشحون كالباب أو المفتاح.
• تأثيرات صحية: توجد بعض الدراسات التي تشير إلى أن الكهرباء الساكنة يمكن أن يكون لها تأثير على الصحة، وخاصة بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من حساسية بالجلد أو الربو.
• تأثيرات على الأجهزة الإلكترونية: قد تؤثر الكهرباء الساكنة على بعض الأجهزة الإلكترونية، مثل الحواسيب والتلفزيونات والهواتف الذكية، وتتسبب في تلفها أو عدم عملها بشكل جيد.
• حوادث الحريق: تعتبر الكهرباء الساكنة من العوامل التي يمكن أن تتسبب بـ نشوب حرائق، خاصة في المناطق التي يتراكم فيها الغبار والمواد القابلة للاشتعال.
• التأثير على المعدات والآلات الحساسة: قد يؤثر الشحن الكهربائي الساكن على المعدات والآلات الحساسة في المصانع والمختبرات، مما يؤدي إلى تلفها أو عدم عملها بشكل صحيح.