كيف يمكن توليد شحنة كهربائية

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٧:٥٧ ، ٣ سبتمبر ٢٠٢٠
كيف يمكن توليد شحنة كهربائية

الكهرباء

من هو العالم الذي اختراع مولد الكهرباء؟

يوجد علاقة واضحة بين الإنسان والكهرباء فلا يمكن أن تدوم الحياة بدون الكهرباء، فهي تتواجد في كل بقعة من العالم وحتى في الطبيعة وداخل جسم الإنسان، ويعود تاريخ الكهرباء إلى ما قبل أكثر من قرنين ونصف من الزمان عندما أثبت فرانكلين وعدة علماء آخرين أن البرق هو شكل من أشكال الطاقة الكهربائية[١].


في عام 1710 اخترع العالم الانجليزي فرانسيس هوكسبي أول مولد للكهرباء والذي ساهم في توليد كميات كبيرة من الكهرباء، حيث تم استخدامها لأغراض بحثية ووضع دراسات وأبحاث عن الكهرباء، واستمر العلماء باختراع أدوات يمكنها الكشف عن الكهرباء، وخلال تلك الفترة لاحظ العلماء أن الشحنات الكهربائية يمكن أن تنجذب وتتنافر من بعضها[٢]، ولعل أحد أشهر طرق فهم الشحنات الكهربائية وسلوكها هي استخدام مغناطيس ومحاولة وضع أقطابه المتشابهة بالقرب من بعضها البعض ومراقبة حالة التنافر والصد بين الأقطاب وهي حالة مشابهة لسلوك الشحنات الكهربائية، وسيتحدث هذا المقال عن طرق توليد شحنة كهربائية.[٣]


كيف يمكن توليد شحنة كهربائية؟

تعدّ تجربة قطرة زيت ميليكان التي تم إجراءها عام 1909 أول تجربة لقياس شحنة الإلكترون بشكل مباشر، وقد اعتبر من خلال هذه التجربة أن الإلكترون هو وحدة طبيعية للشحنة الكهربائية، وعند دراسة طرق توليد الشحنة الكهربائية تجدر الإشارة الى أنها موجودة في الطبيعة ولا يتم استحداثها أو تدميرها "قانون حفظ الشحنة" وهي خاصية أساسية للمادة وتحملها بعض الجسيمات الأولية[٤]، ومما يعني أنها تنتقل من جسم مشحون لآخر وقد تنتقل وتتولد الشحنة الكهربائية في الأجسام بعدة طرق كالاحتكاك والحث والتوصيل، وبشكل عام تتولد الشحنات الكهربائية بفقد أو اكتساب الإلكترونات[٥]، ويمكن تعريف الشحنة الكهربائية على ضوء هذه المعلومات بأنها كمية من الطاقة أو الإلكترونات التي تنتقل من جسم لأخر بطرق متعددة، وتوجد الشحنة الكهربائية في كل مادة موجودة في الطبيعة.[٦]


ما هي خصائص الشحنة الكهربائية؟

تعدّ معظم الذرات محايدة كهربائيًا وهذا يدل على أنها تمتلك عدد متساوي من البروتونات والإلكترونات وبالتالي فإن شحنتها صفر كولوم؛ ويعبر الكولوم عن مقدار الشحنة التي يمكن نقلها بواسطة أمبير واحد من التيار الكهربائي في الثانية الواحدة، وهي وحدة الشحنة الكهربائية حسب نظام الوحدات العالمي[٧]، وتقترن دراسة طرق توليد شحنة كهربائية بمعرفة خصائص الشحنة الكهربائية، وهي كالآتي:

  • خاصية الإضافة: حيث يمكن الحصول على مجموع الشحنات الكلي من الأجسام المشحونة عن طريق الجمع الجبري كأي شكل من الكميات القياسية.
  • خاصية الشحنات الكهربائية المحفوظة: اعتمادًا لمبدأ حفظ الطاقة تأتي الخاصية الثانية للشحنات الكهربائية وهي أي أن الشحنة لاتفنى ولاتُستحدث ولكن تنتقل من جسم لآخر بالتساوي عن طريق توزيع الشحنات من جسم يمتلك عدد شحنات أكثر الى جسم فاقد للشحنات، وتحدد خاصية تكميم الشحنات الكهربائية كمية الشحنات الكهربائية الحرة وفقًا لقيمة ثابتة مُعرفة.[٨]

المراجع[+]

  1. "How Electricity Works", , 2020-03-30, Retrieved 2020-03-30. Edited.
  2. "What Is Electricity - Definition & Concept", , 2020-03-30, Retrieved 2020-03-30. Edited.
  3. "Basic Properties of Electric Charge", , 2020-03-30, Retrieved 2020-03-30. Edited.
  4. "Electric charge", , 2020-03-30, Retrieved 2020-03-30. Edited.
  5. "How is an electric charge produced", , 2020-03-26, Retrieved 2020-03-26. Edited.
  6. "Basic Properties of Electric Charge", , 2020-03-30, Retrieved 2020-03-30. Edited.
  7. "Electric Charge Definition Properties Formula Examples", , 2020-03-25, Retrieved 2020-03-25. Edited.
  8. "Electric charge - Basic Principle of Electric Charge", , 2020-03-30, Retrieved 2020-03-30. Edited.