الكهرباء الثابتة هي واحدة من أنواع الكهرباء التي تنتجها تراكم الشحنات الكهربائية على السطح ، مما يؤدي إلى خلل في الذرات في كلتا المادتين. تزيد شدته في الأيام الجافة. لكن ظاهرة الكهرباء الثابتة وفوائدها كثيرة ، حيث تدخل في تصنيع العديد من الأجهزة المستخدمة في الحياة اليومية. يمكن ملاحظة الكهرباء الثابتة في عاداتنا اليومية ، مثل تبديل الملابس ، وخاصة النايلون ، أو البوليستر ، حيث تحدث أزرار الصوت والضوء. يمكن أيضًا ملاحظة ذلك عندما يقترب الذراع من جهاز كهربائي مثل التلفزيون ، حيث يحدث جاذبية نحو الشاشة. يعود اكتشاف الكهرباء الثابتة لليونانيين عندما تم تدليك أحد الفلاسفة ، المسمى “Thales” ، عن طريق تدليك العنبر مع قطعة من القماش ، وبعد سنوات بدأ في التحقيق في الظواهر الكهربائية ، حتى وضع العالم فرانكلين القاعدة الأولى لصالحها الشحنات الإيجابية والسلبية. ما هي فوائد الكهرباء الثابتة؟
فوائد الكهرباء الثابتة
تم تسمية الكهرباء الثابتة بهذا الاسم ، بسبب استقرارها وتراكمها على جسم ثابت ، حيث أن استخداماتها في حياتنا اليومية كثيرة ، والتي هي ما يلي:
- يتم استخدامه في عمل آلة التصوير ، والذي يعتمد على انعكاس أشعة الضوء على الورق ليتم تصويره. حيث تعمل على تكوين صورة تحمل خصائص الشحنات الإيجابية داخل الجهاز ، ثم يتم جذب الحبر إلى الأوراق ، حيث يحتوي الحبر على شحنات سلبية. وبالتالي ، يمكن الحصول على صورة متطابقة على الورق الأبيض تحمل الشحنة السالبة.
- كما أنه يستخدم في السلال الإلكتروستاتيكية ، لتنقية الهواء من الجزيئات الملوثة مثل الدخان والغبار والضباب وغيرها من الملوثات.
- هناك أيضًا كهرباء ثابتة في المكاتب والمصانع والمؤسسات التجارية.
- واحدة من استخدامات الكهرباء الثابتة هي أيضًا البرق ، حيث يعتقد العلماء أن حبوب المطر محملة برياح البرق. أنه يحتوي على العديد من الشحنات الكهربائية الإيجابية وبعض الشحنات الكهربائية السلبية.
- كما أنه يستخدم في مداخن المصنع ، حيث يلجأ المصانع إلى التخلص من الدخان الملوث في البيئة قبل الوصول إلى الجو من خلال الكهرباء الثابتة. يتم إعطاء جزيئات الدخان شحنة كهربائية. أثناء مرورها من الأقطاب المعاكسة ، يتم سحب الجزيئات إلى الأقطاب الكهربائية ، مما يمنع الدخان الملوث من ترك الهواء.
- يتم استخدام الكهرباء الثابتة أيضًا في العمليات ، حيث يتم شحن جزيئات الطلاء بشحنة كهربائية ، ثم يتم إطلاق الطلاء على السيارة ، بحيث يتم جذب جزيئات الطلاء إلى الشحنة المعاكسة على السيارة.
طرق لتوليد كهرباء ثابتة
يمكن توليد الكهرباء الثابتة بعدة طرق ، وأبرزها هي:
- طريقة فرك: من خلال مزج جسديتين من مادتين مختلفتين مع بعضهما البعض ، فإن المقالة الأولى قادرة على فقدان الرسوم ، بينما تحصل المقالة الأخرى على هذه الشحنات ، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء الثابتة بينهما.
- الحث أو التأثير: من خلال وضع جسم مشحون بجوار جسم محايد كهربائي ، دون أي اتصال بينهما. بسبب الجاذبية الكهربائية – الشحنة التي تعكس شحنة الجسم المشحون في نهاية الجسم المشحون.
- اللمس أو التلامس: تحدث الكهرباء الثابتة عند إرسال الشحنات الكهربائية من جسم مشحون إلى جسم غير مشحون ، عن طريق الاتصال بها.
طرق للتخلص من الكهرباء الثابتة
الصدمة الناتجة عن الكهرباء الثابتة ليست خطرة ، لكنها تسبب الإزعاج إذا تكررت ، حيث يمكن تجنبها والتخلص منها باتباع عدة طرق:
- ارتداء الملابس المطيع من الألياف الطبيعية ، مثل ملابس القطن الخفيفة.
- باستخدام الأحذية الجلدية الطبيعية ، وتجنب استخدام تلك المصنوعة من مواد عازلة مثل البلاستيك ، من أجل تمرير الحمل وعدم التراكم في الجسم.
- تبني غسل الجسم بعد الاستحمام ، للحفاظ على ترطيب الجلد ومنع جفافه.
- وضع دبوس معدني في ، ومنع صدمات الكهرباء الثابتة.
- استخدم مرطبات الهواء التي تمنع الجفاف.
أسباب الإحساس بالكهرباء الثابتة
يمكن ملاحظة تأثير على حياتنا اليومية ، من خلال ظاهرة الجاذبية الكهربائية ، حيث تنتقل الشحنة الكهربائية من جسم إلى آخر ، مما يؤدي إلى توليد جاذبية كهربائية للأشياء ، والشعور بالكهرباء الثابتة يرجع إلى عدة أسباب:
- باستخدام الهواتف الذكية باستمرار ، والتي توفر للجسم شحنات كهربائية.
- وجود شحنات كهربائية عالية في محيطنا ، مثل أبراج الهاتف المحمول ، أو بسبب استخدام الهواتف والأجهزة الذكية بوفرة.
- لمس الأشياء التي تزداد فيها المواد الاصطناعية ، مثل نسيج البوليستر ، حيث يزداد هذا الشعور عند ارتداء ملابس الصوف.
- تزداد شدة الكهرباء في الأيام الجافة ، حيث أن الهواء هو عازل كهربائي لا يتم من خلاله نقل الإلكترونيات ، ولكن في الأيام الرطبة ، يمكن أن تتحرك الإلكترونيات عبر الهواء بفضل بخار الماء.
مخاطر الكهرباء الثابتة
تحتوي الكهرباء الثابتة على العديد من الفوائد ، ولكن في المقابل لديها العديد من الجوانب السلبية ، ومن المحتمل أن تتسبب في حوادث وأضرار ، وما يلي هي أضرار الكهرباء الثابتة:
- ظهور شرارة كهربائية من الكهرباء الساكنة في مكان يحتوي على مواد قابلة للاشتعال ، مما يؤدي إلى حريق.
- التعرض لصدمة كهربائية كبيرة ، عند لمس جسم معين ، تخزين شحنة كبيرة من الكهرباء الثابتة. ما يؤدي إلى حروق شديدة ، أو التوقف.
- تشكيل شحنة كهربائية ثابتة في وقود الطائرات ، نتيجة لاحتكاكها مع خرطوم الوقود لمسافات طويلة قبل الوصول إلى المحرك ، مما يؤدي إلى حرق الوقود والانفجار.
- تتعرض الأجهزة الإلكترونية الحساسة للتلف عند لمسها بإصبع إذا كان الجسم يحمل شحنة كهربائية من الكهرباء الثابتة.
تحتوي الكهرباء الثابتة على العديد من الفوائد في حبوبنا اليومية ، حيث يتم تضمينها في تصنيع العديد من الأجهزة التي لا غنى عنها ، ولكن يتم تصنيف الكهرباء بشكل عام على أنها طاقة ضعيفة نسبيًا.