الكهرباء الساكنة

ربَّما ظاهرة الكهرباء الساكنة كالتصاق البالون على الحائط وصوت الطقطقة وإحساسك بالكهرباء المتطايرة لدى مسك جسمٍ ما بعد المشي على السجاد مكتشفة منذ زمن بعيد، لكنَّنا نُضيء في هذا الألبوم -علميًّا- على جوانب هذه الظاهرة وبعض تطبيقاتها الحديثة. تابعوها معنا...

منشأ الكهرباء الساكنة

تتولد الكهرباء الساكنة نتيجة عدم تساوي الشحنات الموجبة والسالبة في جسمٍ ما، وتتجمع هذه الشحنات على سطح الجسم إلى أن تتحرر أو تتفرغ.

الطرائق الأساسية لانتقال الشحنة بين المواد

أوّلًا: الاحتكاك:

تنتقل الإلكترونات من مادة إلى أخرى باحتكاكهما معًا، وهي طريقة جيدةٌ لانتقال الشحنة بين المواد العازلة؛ وكمثال عليها: احتكاك الزجاج بالحرير.

ثانيًا: انتقال الشحنة باللمس:

وهي طريقة شحن المعادن وغيرها من النواقل، فعند لمس جسم مشحون بناقل تنتقل شحنته إلى الناقل.

ثالثًا : الشحن بالتأثير:

تُشبه سابقتها، ولكن يوضع الجسم المشحون على مقربة من الناقل، وعند وصل الناقل بالأرض ستتدفق إلكترونات إليه أو منه، وعند إزالة التأريض تصبح شحنة الناقل معاكسةً لشحنة الجسم.

لماذا أثر الكهرباء الساكنة في الشتاء أكثر منه في الصيف؟

يكون الهواء جافًّا شتاءً ومن ثم يُعدُّ عازلًا جيدًا، فإذا شُحن جسم ما سيحافظ على شحنته. أمَّا في الصيف وبسبب قطبية جزيئات الماء في الجو الرطب، فهي تزيل أيَّ شحنة موجودة.

مخاطر الكهرباء الساكنة

يمكن لشرارة في جوٍّ من الغازات القابلة للاشتعال أو الأوكسجين بتراكيز مرتفعة أن  يسبب انفجارًا.

الصدمة الكهربائية: تحدث عند لمس جسم مشحون بشحنة كبيرة؛ لتتدفق هذه الشحنة بواسطة الجسم وقد تسبب الوفاة.

تطبيقات حديثة للكهرباء الساكنة

مولدات نانوية للكهرباء الساكنة (TENGs)

تسمح بشحن الهاتف الذكيِّ عن طريق لمسات الأصابع على الشاشة أو شحن ساعاتنا الذكية باحتكاكها بالمعصم فقط.

الروبوت النحلة RoboBee 

يستخدم في مهمات البحث والإنقاذ؛ إذ إنه مجهزٌ بطبقة إسفنجية لامتصاص الصدمة. إضافةً إلى ما سبق؛ يستخدم  الكهرباء الساكنة ليلتصلق بالأسطح ويحفظ الطاقة في أثناء الطيران.

المصادر:

1- LOC. 2020. How Does Static Electricity Work?. [online] Available at:

هنا

2- Physics.bu.edu. 2020. Electric Charge. [online] Available at:

هنا

3- BBC Bitesize. 2020. Static Electricity - Uses And Dangers Of Static Electricity - GCSE Physics (Single Science) Revision - Other - BBC Bitesize. [online] Available at: 

هنا

[Accessed 16 March 2020].

4- Buffalo.edu. 2020. Static Electricity Could Charge Our Electronics - University At Buffalo. [online] Available at: 

هنا

[Accessed 16 March 2020].

5- Wyss Institute. 2020. Using Static Electricity, Robobees Cling To Surface. [online] Available at: 

هنا

[Accessed 16 March 2020].