بحث عن التيار الكهربائي

يعتبر اختراع الكهرباء أحد أهم الاختراعات في تاريخ البشرية، حيث تعتبر الكهرباء جزءا أساسيا من حياتنا اليومية، وقد سهلت حياة الإنسان ومكنته من القيام بالعديد من الأعمال التي كانت في الماضي تنفذ يدويا. قبل اكتشاف الكهرباء، كانت غسيل الملابس يتم يدويا، وبعد اختراع الكهرباء، ظهرت الغسالات الكهربائية التي سهلت العملية ووفرت الجهد والوقت، بالإضافة إلى أن اختراع الكهرباء فتح الباب لاكتشافات أخرى مثل المكواة والمصباح والمكنسة.

ما هو التيار الكهربائي

يأتي التيار الكهربائي من محطات توليد الكهرباء إلى المنازل والمصانع والمؤسسات والمستشفيات وغيرها، ويتكون من سيل من الشحنات الكهربائية السالبة التي تتحرك بانتظام وباتجاه معين، وعلى الرغم من عدم رؤية التيار الكهربائي، إلا أن آثاره يمكن أن تتمثل في تشغيل الأجهزة الكهربائية.

تنقسم المواد إلى مواد ناقلة ومواد عازلة من حيث قابليتها لنقل التيار الكهربائي. المواد الناقلة هي التي تسمح بتدفق التيار الكهربائي فيها مثل أسلاك النحاس، والمواد العازلة هي التي لا تسمح بتدفق التيار الكهربائي فيها مثل قضيب الأبونيت وألواح البلاستيك.

آثار التيار الكهربائي

وبالرغم من عدم إمكانية رؤية التيار الكهربائي بالعين المجردة، إلا أن آثاره تظهر بشكل واضح في الحياة، ومنها:

ـ الأثر الحراري، وهو يشير إلى مرور التيار الكهربائي في الأسلاك مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة بها، وهذا يؤكد تأثير الكهرباء الحراري والذي تم استخدامه من قبل العلماء في العديد من التطبيقات، ونتج عنه ابتكار الموقد الكهربائي والمكواة والمدفأة الكهربائية والمصباح الكهربائي وغيرها من الاختراعات.

ينتج التيار الكهربائي أثرا ضوئيا أثناء مروره في المصابيح التي تحتوي على الغازات النبيلة مثل غاز النيون، وبالتالي ينشر الضوء. يتوهج مصباح النيون بالضوء عند مرور التيار الكهربائي فيه، ولا يحتوي على سلك يسخن ثم يضيء كالمصابيح الكهربائية التي تحتوي على سلك.

ـ الأثر المغناطيسي، أثبت علماء الفيزياء أن الكهرباء لها تأثير مغناطيسيًا عندما تم وضع بوصلة وترك إبرتها حتى تستقر ثم وضعوا سلك فوق الإبرة بشكل موازٍ لها، مع وصل طرفي السلك ببطارية جافة وقاطعة، ولاحظوا أنه عند إغلاق القاطع تنحرف الإبرة عن وضعها الأصلي، وهذا يؤكد الأثر المغناطيسي للكهرباء.

تطبيق التيار الكهربائي على محلول يؤدي إلى تفككه إلى مكوناته الأساسية، ولذلك يستخدم هذا التطبيق في عمليات الطلاء. ووجد العلماء أن غمس صفيحتين من البلاتين في محلول حامض الكبريتيك المركز، ثم توصيلهما بمصدر للتيار الكهربائي، يؤدي إلى ظهور فقاعات غازية حول الصفيحتين، وتبين بعد تحليلها أنها تتكون من غاز الأكسجين وغاز الهيدروجين الذي يشكلان الماء.

كيفية تجنب أضرار التيار الكهربائي

الكهرباء تتكون من جسيمات صغيرة غير مرئية للعين المجردة، وتتحرك باستمرار حتى يتم تخزينها في بطاريات جافة أو غير جافة، أو قطعها بواسطة زر أو سلك كهربائي. تنتقل الكهرباء عبر الأسلاك المعدنية بواسطة تيار كهربائي، وهذا التيار هو نتيجة تدفق الكهرباء. الكهرباء هي مصدر الطاقة الضروري للعديد من الأجهزة الكهربائية. بدون الكهرباء، لن نستطيع مشاهدة التلفاز أو استخدام الإنترنت أو الاستفادة من العديد من الأشياء التي نستخدمها في حياتنا.

يعتبر جسم الإنسان أيضا موصلا للكهرباء، حيث تتم العمليات الحيوية داخل خلايا الجسم بجهد كهربائي، وهذا الجهد هو أساس حياة الخلايا والإنسان. ونظرا لأن جسم الإنسان موصل للكهرباء، فإنه يتعرض للكثير من حوادث الكهرباء التي يمكن أن تتسبب في الصعق الكهربائي أو الحروق. على الرغم من فائدة الكهرباء الكبيرة في حياة الإنسان، يجب أخذ الحذر عند استخدام الأجهزة الكهربائية.

تحدث العديد من الحوادث المؤلمة بسبب الكهرباء، ويعتمد حجم الضرر المترتب على حوادث الكهرباء على مدة ومسار التيار الكهربائي، ويتوقف على درجة مقاومة الجسم للكهرباء.

طرق الوقاية من أخطار التيار الكهربائي

يجب تجنُّبُ تشغيلِ الأجهزةِ الكهربائيةِ عندما يكونُ الجسمُ مُبللًا بالماءِ.

يجب تجنب فصل الأجهزة عن مصدر التيار الكهربائي عن طريق سحب الأسلاك.

يجب تجنب لمس الأسلاك العارية أو استخدامها لتشغيل الأجهزة الكهربائية.

تجنب استخدام أي جهاز كهربائي يحتوي جزءًا منه على ماء.

يجب التأكد من توافق التوتر للجهاز الذي يتم تشغيله مع توتر كابس التيار الكهربائي قبل ربطهم مع بعضهم البعض.

توفير أجهزة سلامة في المنازل لحمايتها من مخاطر التيار الكهربائي، مثل الفاصل العادي والفاصل التفاضلي والتأريض.

يتم تثبيت كابلات التيار الكهربائي في مكان بعيد عن متناول الأطفال.

يتم استخدام الفواصل والصهاريج لحماية هياكل المنازل من أي أضرار قد تنشأ عند حدوث حرائق.

تم تركيب الهياكل المعدنية للأجهزة الكهربائية مع قوابس كهربائية موصولة بمربط أرضي.

الاهتمام بتصنيع غطاء خاص للمآخذ الكهربائية لحماية الأطفال.

توصيل السلك المحايد لمركز تحويل الأرض بمربط أرضي لحماية الخطوط الكهربائية من الصواعق الأرضية.

يجب تجنب استخدام الماء مع الكهرباء، حيث يشكل ذلك خطرًا كبيرًا وقد يؤدي إلى الموت، ويفضل توصيل مصدر التيار الكهربائي بقاطع أرضي تلقائي باستخدام أحد المكابس.

يجب تجنب تحميل أي مكبس كهربائي بشكل زائد عن حده، وعند الشعور بارتفاع درجة حرارة المفاتيح أو التوصيلات الكهربائية يجب إخطار الفني المختص ليتعامل مع الأمر.

يُنصح بتجنب القيام بأي أعمال إصلاح كهربائية إلا بوجود شخص متخصص في مجال الكهرباء.

يجب تجنبلمس أي جهاز كهربائي بيد واحدة وملامسة مادة أخرى موصلة للكهرباء باليد الأخرى، مثل ماسورة المياه.