ما هي الكهرباء

نستخدم الكهرباء كل يوم وبدونها لن نكون قادرين على مشاهدة التلفزيون والإستماع إلى الراديو، أو إستخدام الميكروويف لتسخين طعامنا والعديد من الأشياء الأخرى التي إعتدنا عليها والتي نحتاج للكهرباء للقيام بها كل يوم.

ولكن ما هي الكهرباء ؟

أولاً عليك التعرف على ما هي الذرة ؟ لتفهم كيفية تولد الكهرباء ، الذرة هي أصغر جزء من الجسيم وهي جزء متناه في صغره " مجهري " و كل شيء في نهاية الأمر يتكون من الذرات.

مم تتكون الذرات ؟

تتكون الذرات من ثلاثة أجزاء ، وهي :-

البروتونات وهي الأجزاء من ذرة ذات الشحنة الموجبة ، ووتواجد في منتصف الذرة "منطقة النواة" وهي ثابتة لا تتحرك ، النيوترونات وهي الأجزاء من الذرة التي لا تمتلك شحنة ،أي أنها محايدة وتتواجد أيضاً في نواة الذرة مع البروتونات ،الإلكترونات وهذه الأجزاء من الذرة صغيرة جداً وتزن أقل بكثير من البروتونات و النيوترونات ، و الإلكترونات لا تشكل جزءاً من نواة الذرة، فهي لا تتواجد داخلها ولكنها عوضاً عن ذلك تتحرك حولها في مدارات خارج النواة ، و الإلكترونات هي الجزء الوحيد المتحرك من الذرة .

كيف يسري التيار الكهربائي ؟

تنتج الكهرباء عن تدفق الإلكترونات المتحركة ، فعندما تتدفق الإلكترونات بإتجاه معين تشكل تياراً كهربائياً ، و لفهم سبب تتدفق الإلكترونات تحتاج إلى فهم مبدأ إنتقالها بين الذرات ، فالذرات يمكنها أن تفقد الإلكترونات أو تكتسبها ولتوضيح ذلك نطرح المثال التالي :-

عندما تفرك رأسك بالبالون بعد نفخه فإن شعرك في الحقيقة يكتسب بعض الإلكترونات من البالون، ونتيجة لذلك يمتلك الشعر عدداً من الالكترونات أكثر من البروتونات فتكون مشحونة بشحنة سالبة – ويجب على القارئ التنبه إلى حالة الذرة في الوضع الطبيعي "تكون متعادلة " حيث يكون عدد البروتونات مساو لعدد الإلكترونات - ولكن ما هي الشحنة بالنسبة للبالون؟ إن البالون قد فقد إلكترونات فأصبح عدد البروتونات أكبر مما يجعل البالون ذو شحنة موجبة .

والآن بعد أن علمنا أن الأجسام قد تمتلك شحنة موجبة أو سالبة ، دعونا نتحدث عن كيفية تصرف الأجسام المشحونة وهناك 3 قواعد رئيسية حول تصرف الأجسام المشحونة بالشحنات الكهربائية:-

لنفرض أنك أنت وصديق لك قمتما بفرك البالونات بشعركم ، ثم حاولتم تقريب البالونات من بعضها أو جعلها تتلامس فستلاحظ بأن البلالين ستندفع بعيداً عن بعضها البعض رافضةً أن تتماس وذلك لأنها تمتلك نفس الشحنة، وعلى عكس إنجذابها لشعرك ذو الشحنة السالبة فهي تبتعد عن البالونات الأخرى ذو الشحنة المشابهة لها "الموجبة " ، كما تتجاذب البالونات مع الجدار الذي لا يمتلك شحنة "شحنة متعادلة" وذلك بسبب إنجذاب الجدار للبالون.

إن تدفق الإلكترونات يعمل على توليد الكهرباء، ولكن كيف يمكن أن نستخدمها؟

تحتاج إلى ثلاثة أشياء لتتمكن من إحداث تدفق للإلكترونات وتوليد طاقة كهربائية : - بداية يجب وجود دائرة أو مسار مغلق تتحرك فيها الإلكترونات ، وكذلك فأنت بحاجة إلى مصدر طاقة يدفع الإلكترونات لتحرك أو شيء ما يحفز تدفق الإلكترونات ، مثل بطارية أو مولد، ونتيجة تدفق التيار عبر الدائرة أو المسار مغلق، يتم توصيل الجهاز إلى الدائرة الكهربائية ليصبح جزءاً من الدائرة المغلقة فتتدفق فيه الإلكترونات وبالتالي تتمكن من تشغيل الجهاز .