الكهرباء الساكنة ، أو الكهرباء الساكنة ، هي نوع من الكهرباء يتعلق بالجسيمات المشحونة ، فعندما يحتك جسمان عازلان ثابتان ببعضهما البعض ، تنتقل الكهرباء الساكنة بينهما.
الشحنات الكهربائية على أسطحها متقابلة (موجبة وسالبة) ، على سطح كل منها يتم توليد الكهرباء التي تجذبها لبعضها البعض.
يكتسب الجسم السالب الإشارة الموجبة (الإلكترونات) ، والجسم الآخر بالإشارة الموجبة يصبح سالبًا ، ويمكن وصف ما حدث بقانون كولوم.
ينص هذا القانون على أن حدوث التجاذب أو التنافر بين شحنتين في الفراغ يتناسب طرديًا مع القيمة المطلقة لمنتج شحناتهما ، ويتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما.
أشكال الطاقة الكهربائية
من أنواع الكهرباء ، حسب نوع التيار الكهربائي الذي يحمله ، كهرباء التيار المستمر ، أي (مباشر) أو تيار مباشر ، وهو كهرباء أحادية الاتجاه مع القطبين (موجب وسالب) ، والمصادر أكثر أشكال الكهرباء شيوعًا هي البطاريات والخلايا الشمسية.
التيار المتردد ، الذي يعكس اتجاهه بشكل دوري بدون قطبية (سالب وإيجابي) ، ولكن يتم استبداله بالتيار الكهربائي والخط المحايد وتأثير الأرض.
اضرار الكهرباء واخطارها
بدراسة أنواع الطاقة ومصادرها ، نلاحظ أن الكهرباء تحيط بنا من جميع الجهات ، نظرًا لقدرتها العالية على إنتاج الطاقة النظيفة ، ولكنها أيضًا سلاح ذو حدين ، حيث تعكس هذه السعة الضرر الذي تسببه.
ومن مخاطر وأضرار الكهرباء أنها يمكن أن تسبب حروقًا أو تقلصات عضلية ، وأحيانًا شلل القفص الصدري ، عندما يتعرض الإنسان لأقل من خمسة عشر ملي أمبير من التيار الكهربائي.
ولكن عندما يتعرض جسم الإنسان لخمسة عشر ملي أمبير أو أكثر من التيار الكهربائي أو أكثر ، فإن هذا يعني الموت الحتمي ؛ حيث أنه يسبب حروقًا للجسم ويمكن أن يتسبب في توقف ضربات القلب.
يؤثر الطقس الحار على الموصلات الكهربائية والكابلات ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ، مما يتسبب في حرائق كبيرة يمكن أن تتسبب في خسائر مادية أو بشرية.
وعندما يتم سحب تيار كبير مقارنة بالتيار ، يكون الموصل مصممًا للحمل ، دون تصميم عوازل وقواطع دوائر لحماية الموصل الكهربائي من الحريق.
استخدم الكهرباء لإذابة المعادن معًا أو حتى في عملية اللحام ، ويتم إنتاج ما يسمى بالقوس الكهربائي ، مما قد يؤدي إلى فقدان البصر.
أيضًا ، عندما يلتقي الغاز أو حتى النار بالكهرباء ، في حالة عدم وجود عازل كهربائي ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انفجارات كهربائية ، مما يتسبب في خسائر فادحة.
الثورة الصناعية وعلاقتها بالكهرباء
نشأت الثروة الصناعية في القرن الثامن عشر ، ومع اختراع المحركات البخارية ، ظهر تطور ملحوظ في الصناعة ، ومع مرور القرنين التاسع عشر والعشرين ، ظهرت الآلات التي حلت محل العمالة البشرية.
وعند زيادة الإنتاج ومضاعفته ، ومحاولة تحسين جودته ، أدت الحاجة في المقابل إلى زيادة قوة حركة هذه الآلات ، وظهرت كواحدة من أهم مهام الطاقة الكهربائية.
توليد الفحم والكهرباء
لتوليد الطاقة بشكل عام ، في محطات توليد الطاقة ، يتم استخدام البخار الناتج عن احتراق الفحم ، والذي يعرف باسم (الفحم البخاري) ، لتوليد الطاقة الكهربائية ، ويسمى الفحم الحراري.
يزود محطات توليد الطاقة بنسبة 41٪ من الطاقة الكهربائية ، ويتم تحويل البخار إلى طاقة كهربائية من خلال الخطوات التالية: طحن الفحم إلى مسحوق يمكن حرقه دون أن يستغرق الكثير من الوقت.
ثم يتم حرق غبار الفحم هذا في درجات حرارة عالية وبأنظمة احتراق معينة ، ثم يتم تمرير الماء عبر أنابيب ضيقة ، حيث يتم تحويل الماء إلى بخار من خلال الحرارة الناتجة عن حرق غبار الفحم.
توليد الطاقة النووية والكهرباء
الطاقة النووية هي أحد مصادر توليد الكهرباء ، وما ينتج عنها لا يمثل سوى حوالي 4.7٪ من الطاقة الكهربائية المولدة ، وذلك بسبب الأخطار الحتمية للطاقة النووية.
عند حدوث خطأ في النظام قد يحدث انصهار للمواد النووية ينتج عنه نشاط إشعاعي ناتج عن احتراق الوقود ، ويصعب التخلص منه كنفايات في البيئة بسبب إشعاعاته الضارة.
رغم كل هذا تلجأ بعض الدول إلى هذه الطريقة لتوليد الكهرباء ، فعندما تنقسم ذرات اليورانيوم تتولد طاقة حرارية.
أثناء الانشطار النووي ، يتم توليد الطاقة الحرارية التي تنتج البخار ، والذي يقوم بتشغيل المولدات التي تنتج الطاقة الكهربائية.
نوافير كبيرة أو متوسطة السعة
هناك بعض المحطات التي تولد الكهرباء عن طريق احتراق البنزين والديزل وكذلك السدود والشلالات التي تولد الكهرباء من خلال حركة المياه وتعرف بالمحطات الهيدروليكية أو المائية.
كما توجد محطات لتوليد الكهرباء من البخار ، والتي تعرف بمحطات الطاقة الحرارية ، وكذلك محطات توليد الرياح التي من الشائع رؤيتها ، حيث يتم توليد الكهرباء من حركة الرياح.
الطاقة الحرارية الأرضية
درجة الحرارة داخل الأرض أعلى منها على سطح الأرض ؛ هذا بسبب الضغط والاضمحلال الإشعاعي وانهيار الصخور.
وأشهر دليل على ذلك هو عندما تتدفق ينابيع المياه ، ويكون الماء المتدفق ساخنًا ، وتدفع الحرارة البخار الساخن والماء إلى سطح الأرض ، وهذا ما جذب انتباه مهندسي القوى للانتباه. الانتباه إلى هذا المصدر. .
لقد سخروا هذه الطاقة واستخدموها لتوليد الكهرباء ، ومن أكبر عيوب هذا المصدر صعوبة العثور على الموقع الصحيح ، وأن سوء استخدام بعض المواقع يمكن أن يؤدي إلى تلوث المياه الجوفية.
تخزين الطاقة الكهربائية
عندما تتدفق الإلكترونات ، يتم توليد تيار كهربائي ، عندما تتأثر الإلكترونات بمجال كهربائي أو تأثير مغناطيسي ، يؤدي ذلك إلى توليد طاقة كهربائية ، بسبب تحرك الشحنات.
تُستخدم المكثفات والبطاريات لتخزين الطاقة لاستخدامها واستخدامها لاحقًا.
يتم توصيل الكهرباء بسهولة لأنها تنتقل عبر الكابلات المصنوعة من مواد موصلة للكهرباء ، مثل المعادن ، وحيث يُعرف نظام نقل الطاقة بشبكة الطاقة.
تطبيقات الطاقة الكهربائية
أفضل دليل على استخدام الطاقة الكهربائية وتحويلها إلى طاقات مختلفة هو الأجهزة المنزلية ، لأنها تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، أو طاقة ضوئية ، أو حتى طاقة ميكانيكية ، أو غيرها.
تعتبر البطاريات أيضًا مصدرًا جيدًا للطاقة الكهربائية ، ولكن الاختلاف الوحيد هو أن التيار الذي تولده هو تدفق أيونات المعادن ، وليس الإلكترونات.
تلعب الطاقة الكهربائية دورًا مهمًا في أجسامنا ، والاستجابة العصبية ، وكذلك حركة العضلات ، هي نتيجة للطاقة الكهربائية.
تتمثل آلية عملها في تركيز أيونات الهيدروجين أو الإلكترونات أو حتى أي أيونات أخرى على جانب واحد من الأغشية العصبية ، مما يتسبب في الانجذاب أو التنافر ، ويحدث الانكماش أو الاسترخاء كرد فعل عصبي.