ما هي الكهرباء؟

الكهرباء تعد عنصراً أساسياً في حياتنا اليومية ولا يمكننا الاستغناء عنها. 

عندما تنظر من حولك ستجد كل مكان يكاد لا يخلو من آلة كهربائية أو جهاز كهربائي

فمصابيح الإضاءة صنعت لتنير المنازل وشوارع المدينة ليلاً

والتدفئة المركزية في المناطق الباردة والتكييف عند الاحساس بالحرارة كلها أصبحت اليوم متوقفة على الكهرباء.

قد يكون من الصعب تعريف الكهرباء بتعريف محدد لأن الكهرباء تعرف بتأثيراتها

حيث لم يستطع الإنسان رؤية الشحنة الكهربائية ولكن يمكنك أن تحس بها.

ويمكن القول أن الكهرباء هي عبارة عن تلازم بين قوة كهربائية نسميها (الجهد) وحركة إلكترونات نسميها (التيار).

أنواع الكهرباء : 

هناك نوعان : الكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة.

الكهرباء الساكنة : 

هي عبارة عن شحنة كهربائية ساكنة متكونة على أسطح الأجسام

حيث تكسب الأسطح هذه الشحنة من خلال ملامستها للأجسام الأخرى أو الإحتكاك بها.

لفهم ماهية الكهرباء الساكنة دعنا نقوم بالتجربة التالية:

  • أحضر قلم حبر بلاستيكي وبعض قصاصات الورق الصغيرة.
  • قرب قلم الحبر لتلاحظ عدم حصول شيء بين القلم والورق.
  • الآن إدعك قلم الحبر بشعرك ومن ثم قرب القلم ثانية من قصاصات الورق ولاحظ كيف أنها إنجذبت نحو القلم البلاستيكي.

كيف حدث هذا؟؟

عندما قمت بدعك القلم بشعرك إكتسب القلم بفعل التلامس والإحتكاك مجموعة من الإلكترونات السالبة من شعرك

واستقرت هذه الإلكترونات على سطح القلم الخارجي مما جعل القلم مشحون بشحنة سالبة بعد أن كان متعادل الشحنة كمعظم المواد في الواقع.

وعندما قمت بتقريب القلم سالب الشحنة من قصاصات الورق متعادلة الشحنة تنافرت الشحنات السالبة في القلم مع الشحنات السالبة في الورق

مما أدى إلى إبتعادها عن الجهة القريبة للقلم وبالمقابل تجاذبت الشحنات السالبة في القلم مع الشحنات الموجبة في الورق

مما أدى إلى إقترابها من جهة القلم وبالتالي حدوث تجاذب بين الورق والقلم بسبب اختلاف الشحنات.

الكهرباء المتحركة :

نُسمّيها بالمُتحرّكة نتيجة لوجود تيّار كهربائي وتدفّق للشحنات السالبة وهيَ الالكترونات

وهذا النوع من الكهرباء يُدعى بالتيّارو وحدة قياسه هي الأمبير

وينقسم التيّار الكهربائي إلى نوعين هُما التيار الكهربائي الثابت والمعروف باللغة الإنجليزيّة DC، والتيار الكهربائي المُتردد والمعروف أيضا بالإنجليزيّة AC .

 التيار الكهربائي المستمر :

عبارة عن تدفق ثابت للإلكترونات من منطقة ذات جهد عال (القطب السالب)  إلى أخرى ذات جهد أقل (القطب الموجب).

وبالتالي فهو ثابت الشدة وموحد الاتجاه اي انه يسري في اتجاه واحد فقط.

في التيار الثابت تتدفق الشحنة الكهربائية  في نفس الاتجاة بعكس النوع الاخر وهو التيار المتردد.

ويظهر  هذا التيار في العديد من التطبيقات المنخفضة الجهد، خصوصاً تلك التي تعمل بالبطاريات.

التيار الكهربائي المُتردد :

هو تيار كهربائي يعكس اتجاهه بشكل دوري ويتذبذب في مكانه ذهاباً وإياباً 50 أو 60 مرة في الثانية حسب النظام الكهربائي المستخدم.

وبالتالي فهو متغير الشدة ومتغير الاتجاه (أي يتغير اتجاه سريانه بين القطبين الموجب والسالب).

والتيار المتردد له عده انواع منها التيار المتردد الجيبي والتيار المتردد المنشاري والتيار المتردد المثلثي والتيار المتردد الرباعي

وكل نوع له خصائص ومميزات.

واكثر الانواع المستخدم هو التيار المتردد الجيبي.

نحن اليوم وفي عالمنا هذا نستخدم التيار المتردد لكل استخدامات نقل الطاقة الكهربية

لأنه ملائم أكثر من التيار المباشر عند النقل لمسافات طويلة ولا يفقد نسبه كبيرة من طاقته

لأغراض توزيع ونقل الطاقة الكهربائية وقلة تكلفت نقلة مقارنة بالتيار المستمر

الا ان التيار المستمر ذو الجهد العالي ايضاً يُستخدم  لنقل الطاقة من نقطة لأخرى لمسافات طويلة وللكابلات التي تمر تحت الماء

وقد تكون قيمة الجهد بضعة كيلوفولت إلي حوالي واحد ميجافولت.

المصادر: 

المصدر الأول

المصدر الثاني

  • إعداد : المهندسة رغدة المنصري
  • تدقيق : المهندسة رجاء الصغير
  • تحرير : المهندس بشار الحجي