بحث عن الشحنة الكهربائية

يمكن تعريف الشحنة الكهربائية بأنها خاصية فيزيائية للمادة، ولها مصدران أساسيان وهما القوة الكهربائية والقوة المغناطيسية. وتنقسم أنواع الشحنة الكهربائية إلى ثلاثة أنواع وهي الشحنة الكهربائية الموجبة والشحنة الكهربائية السالبة والشحنة الكهربائية المتعادلة. ووحدة الشحنة الكهربائية هي الكولوم.

ينتج “التيار الكهربي” نتيجة سريان وتدفق الشحنات الكهربية المختلفة ، ولكننا لا نستطيع رؤية كل تلك الشحنات ، ولتلك الأنواع من الشحنة الكهربية مكونات أساسية ، فسنجد ان الشحنة الكهربية السلبية عبارة عن الكترونات ، والشحنة الكهربية الموجبة عبارة عن بروتونات ، اما بالنسبة للشحنات الكهربية المتعادلة فهي عبارة عن نيترونات.

بالنسبة إلى المجال الكهربي، فهو الفضاء المحيط بالشحنة الكهربية، وتختلف قوة وحجم هذا المجال حسب قوة الشحنة الكهربائية وعدد الإلكترونات والبروتونات الموجودة فيها.

 طرق الحصول على الشحنة الكهربية

يمكن توليد الشحنة الكهربية عن طريق ثلاثة طرق، وتتمثل تلك الطرق في ما يلي:

الشحن بالدلك

الطريقة الأولى لتوليد الشحنات الكهربائية هي باستخدام تقنية الدلك، حيث يمكننا الحصول على شحنات موجبة أو سالبة. لتوليد شحنة كهربائية سالبة، يتم وضع قضيب من مادة الأبونايت وفركه بالفأرة، وستنتقل الشحنات السالبة إلى الأبونايت. كما يمكننا استخدام قطعة من الحرير لفرك لوح زجاجي، حيث ستنتقل الشحنة الكهربائية الموجبة إلى قطعة الحرير.

الشحن باللمس

الطريقة الثانية هي “الشحن باللمس”، ويحدث ذلك عند لمس شخصين بعضهما البعض، كل منهما يحمل شحنة كهربائية مختلفة عن الآخر، فينتقل تلقائياً شحنة أحدهما إلى الآخر. فالشخص الذي نقلت إليه الشحنة يصبح شحنته إيجابية، بينما يفقد الشحنة السلبية الشخص الآخر.

الشحن بالحس

– الطريقة الثالثة هي `الشحن بالحس` وهي عملية شحن تحدث عندما يتلامس جزء موصل بمادة موصلة بالكهرباء، مثل الأجسام المعدنية المعروفة مثل الحديد وغيرها، وعندئذ يتم نقل الشحنة الكهربائية من مصدرها إلى الجزء الموصل ويتم تبادل الشحنات.

مما تتكون المادة

يمكننا تعريف المادة بشكل مبسطة بأنها عبارة عن عنصر أو أكثر ، وحتى الآن تم اكتشاف حوالي 107 عنصر ، ويتكون كل عنصر من عدة ذرات ، وإذا قمنا بتناول الذرة الواحدة وقمنا بفحصها فسنجد أن بداخلها ثلاث أنواع من الشحنات (البروتونات وشحنتها موجبة – الالكترونات وشحنتها سالبة – والنيترونات وشحنتها متعادلة).

تنقسم المواد إلى ثلاثة أنواع، وفقا لاختلاف شحناتها الكهربائية: المواد الموصلة للكهرباء، وتحتوي تلك المواد على كترونات تتمتع بالحرية في الحركة، مما يجعلها غير مرتبطة بالنواة، مثل الحديد والنحاس والمعادن بشكل عام، والمواد العازلة أو غير الموصلة للكهرباء، وهي المواد التي لا تنتقل فيها الشحنات الكهربائية السلبية، أو ما يعرف باسم الكترونات، بسهولة، حيث أن تلك الشحنة مرتبطة بالنواة بشكل كبير، ولذلك تكون غير موصلة للكهرباء، مثل الزجاج والخشب والبلاستيك وغيرها، والمواد شبه الموصلة للكهرباء، وهي المواد التي تتوسط فيها قوة ارتباط النواة بالكترونات، مثل السليكون وغيرها.

أنواع الشحنات الكهربية

تنفسم الشحنات الكهربية إلى ثلاثة أنواع داخل النواة وهي :

– شحنات كهربية موجبة “بروتونات”.

– شحنات كهربية سالبة “الكترونات”.

– شحنات كهربية متعادلة “نيترونات”.

خواصل الشحنة الكهربية

للشحنات الكهربية أيا كان نوعها أربع خواص وهي :

توجد ثلاثة أنواع منها، الشحنات الموجبة والسالبة والمتعادلة.

تتنافر الشحنات الكهربائية المتشابهة وتتجاذب الشحنات الكهربائية المختلفة.

الشحنة الكهربائية الموجبة الموجودة في البروتون تكون متساوية للشحنة الكهربائية السالبة الموجودة في الإلكترون، وترمز لهذه القوة أو الشحنة بالرمز (e).

يمكن للشحنة الكهربائية أن تنتقل من جسم إلى آخر عند توفر مادة موصلة جيدة لها، وتُعرف هذه المواد باسم `المواد الموصلة للكهرباء`.

توليد الطاقة الكهربية ومصادرها الأساسية

تُنقسم طرق توليد الطاقة الكهربائية إلى ثلاثة أنواع، وهي الطرق الاستاتيكية والطرق الكميائية والطرق التحويلية.

بالنسبة لمصادر الطاقة الكهربائية، فإنها تنقسم إلى مصدرين، وهما المصادر المتجددة والمصادر غير المتجددة. وبالنسبة للمصادر المتجددة، فهي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية وطاقة الحرارة الجوفية، وبالنسبة للمصادر غير المتجددة، فهي النفط والغاز والطاقة النووية.