السلام عليكم،
سوف يكون موضوع مقالنا اليوم عن الكهرباء بشكلٍ عام ووحداتها القياسية وتاريخ اكتشافها وفوائدها وأضرارها وغيرها من المعلومات الجيدة والمثيرة للأهتمام.
سوف يكون موضوع مقالنا اليوم عن الكهرباء بشكلٍ عام ووحداتها القياسية وتاريخ اكتشافها وفوائدها وأضرارها وغيرها من المعلومات الجيدة والمثيرة للأهتمام.
تعريف الكهرباء
الكهرباء هو المصطلح العام المادي لجميع الظواهر التي تنتج بسبب شحنة كهربائية ثابتة أو متحركة. وهذا يشمل العديد من الظواهر المعروفة في الحياة اليومية مثل البرق أو القوة المغناطيسية.تاريخ الكهرباء
في الواقع، لم يقم أحد بأختراع الكهرباء، لأن الكهرباء ظاهرة طبيعية. أي عندما نقول أن الكهرباء تتدفق، فذلك يعني أن الجُسيمات الصغيرة التي تحمل شحنة كهربائية تتحرك في نفس الأتجاه.هذه الجُسيمات هي ما تُسمى "بالإلكترونات"، وهي من مكونات الذرات، التي تشكل كل شيء في عالمنا. يمكن للإلكترونات نقل الطاقة إلى الجسيمات الأخرى أعتماداً على قوة شحنتهم، لذلك فإن عملية "توليد الكهرباء"، ليست سوى عملية أنفصال للشحنات الكهربائية السالبة.
أكتشف الناس بالفعل في العصور القديمة، أن هناك "جسيمات مشحونة" والظواهر التي تسببها، لكنهم أستغرقوا وقتاً طويلاً ليتعلموا كيفية أستخدامها تقنياً. يمكن تسمية "طاليس الملطي"، الذي عاش منذ أكثر من 2500 عام، بأسم الإلكترون. لقد لاحظ هذا الباحث اليوناني أنه إذا قمت بفرك حجر الكهرمان، فسيَتَمكن من جذب جزيئات صغيرة وخفيفة. الكلمة اليونانية للكهرمان تعني "إلكترون". واليوم يصعب تصور وتخيل حياتنا من دون الكهرباء.
أكتشف "أندريه ماري أمبير" العلاقة بين الكهرباء والكهرومغناطيسية، وهي الشرط الأساسي لبناء المولدات المسؤولة اليوم عن توليد الكهرباء لمحطات الطاقة في جميع أنحاء العالم تقريباً، وقام أيضاً بوصف التيار والجهد الكهربائي بأستخدام المعادلات الرياضية.
التسميات والوحدات الكهربائية
"الشحنة الكهربائية"، هي خاصية لبعض الجُسيمات الذرية مثل الإلكترونات ذات الشحنة السالبة والبروتونات ذات الشحنة الموجبة وتُسمى "حاملات الشحنة"، ويتم قياسها بوحدة "كولوم". السِمة الأساسية هي أن الشحنات الكهربائية، التي تحمل الأسم نفسه تتنافر، مثل الموجبة مع الموجبة أو السالبة مع السالبة، بينما تجذب الشحنات المختلفة بعضها البعض، مثل الموجبة والسالبة."التيار الكهربائي"، يقوم بوصف حركة حاملات الشحنة الكهربائية ويقاس بالأمبير، وهو أحد أسباب المجالات المغناطيسية. تؤدي الحركة المتسارعة للشحنات الكهربائية إلى إنشاء "مجالات كهرومغناطيسية" موصوفة في مجال "الديناميكا الكهربائية"، ويمكن أن تنتشر بشكلٍ مستقل من الموصلات الكهربائية في الجسم.
"المجال الكهربائي"، يقوم بوصف متغيرات الحالة في الجسم الناتجة عن الشحنات الكهربائية، والتي يُشار إليها بأسم "شدة المجال الكهربائي والقوة الكهربائية". يتم قياس فرق إمكانية الجهد الكهربائي المحدد عادةً بالفولت.
يتم أحتساب العمليات، التي لا يوجد فيها تغيير كبير في الوقت على أنها كهرباء الساكنة. بينما تُحسب العمليات، التي يكون فيها للتغير الزمني تأثير كبير على إنها "ديناميكا كهربائية".
يوجد العديد من وحدات القياس المختلفة للكهرباء، ولكن سأقوم فقط بذكر أهم الوحدات الأساسية المعروفة لقياس الكهرباء، وهم كالتالي:
"الشِدة الكهربائية I"، وحدتها هي الأمبير A، وهي تمثل كمية الشحنات الكهربائية التي تتدفق عبر الجسم في وقتٍ معين. يتم حسابها بالمعادلة الآتية: الجهد تقسيم المقاومة (I= U÷R).
"الجهد الكهربائي U"، وحدته هي الفولت V، وهو يمثل الكفائة أو القوة التي تقوم بدفع الشحنات الكهربائية على الجسم. يتم حسابه بالمعادلة الآتية: الشِدة ضرب المقاومة (U= I×R).
"المقاومة الكهربائية R"، وحدتها هي الأوم Ω، وهي تمثل الكبح أو الإبطاء لسرعة الشحنات الكهربائية على الجسم. يتم حسابها بالمعادلة الآتية: الجهد تقسيم الشِدة (R= U÷I).
"القدرة الكهربائية P"، وحدتها هي الواط W، وهي تمثل المعدل الزمني لتدفق الطاقة الكهربائية على الجسم. يتم حسابها بالمعادلة الآتية: الجهد ضرب الشدة (P= U×I).
أستخدامات الكهرباء
الكهرباء اليوم جزء لا يتجزأ من حياتنا، فمنذ ظهورها وظهور الثورة الصناعية أصبحت الكهرباء تُستخدم في كل شيءٍ في عالمنا من أجهزة ومجالات ومنشآت وغيرها الكثير، ومن أهم استخدامات الكهرباء هي في:
- المنازل السكنية وأجهزتها مثل: التلفاز والميكرويف والثلاجة والحاسوب.
- مباني المستشفيات وأستلزاماتها مثل: الحواسيب والأجهزة الطبية وغيرها.
- المنشآت والشركات الصناعية مثل: الأجهزة والآلات المنتجة.
بإختصار شديد، تُستخدم الكهرباء بشكلٍ رئيسي في شتى القطاعات الأقتصادية، مثل الصناعة والطب والزراعة والسياحة.
تأثيرات الكهرباء على جسم الإنسان
يوجد أنواع للتأثير الكهربائي على جسم الإنسان، وأنواع هذه التأثيرات هي كالتالي:- "التأثير الحراري"، وهذا التأثير ينتج نتيجة الكهرباء العالية، مثل صاعقة البرق أو الجهد الكهربائي العالي. يؤدي التعرض للتأثير الحراري للإصابة بالحروق وهذا بدوره يؤدي لإرهاق الكِلى لدى الإنسان.
- "التأثير الكيميائي"، وهذا التأثير ينتج نتيجة التيار الكهربائي المستمر. سوائل جسم الإنسان تعتبر مساراُ ممتازاً لنقل الكهرباء، وبموجب ذلك يتعرض الدم للتسمُمات القوية عند التعرض لهذا التأثير.
- "التأثير العضلي"، وهذا التأثير ينتج بسبب نبضات الكهرباء والتيار الكهربائي المتردد. يقوم الدماغ بتوجيه نبضات خفيفة لتحريك العضلات عن طريق الأعصاب، فإذا تم قطع النبضات عن عصبٍ واحد، فلن تعمل العضلة بعد ذلك بشكلٍ جيد. مثلاً: إذا كنت تمسك بقلم وأُصيبت أعصاب يدك، فلن تتمكن من ترك أو إفلات القلم.
درجات خطورة الكهرباء على جسم الإنسان
يوجد أيضاً 4 درجات تحدد مدى خطورة التأثير الكهربائي:- "الدرجة الأولى"، وفي هذه الدرجة لا يوجد تأثيرات سلبية على المصاب، لأنها الدرجة الأقل خطورة.
- "الدرجة الثانية"، وفي هذه الدرجة يشعر المصاب بالتنميل وتشنجات مؤلمة، ولكن لا يوجد تأثيرات فيزيولوجية خطيرة على المصاب.
- "الدرجة الثالثة"، وفي هذه الدرجة يصاب الشخص بأضطرابات في القلب وتقلصات عضلية وصعوبة بالتنفس.
- "الدرجة الرابعة"، وهذه الدرجة هي الأخطر، إذ يمكن للشخص أن يصاب بتأثيرات خطيرة كالسكتة القلبية وتوقف التنفس والحروق، وذلك يؤدي في نهاية المطاف إلى الموت.
هذه كانت أهم المعلومات عن الكهرباء من وجهة نظري الشخصية.
أشكركم جميعاً على القراءة وأتمنى أن يكون مقالي هذا قد أفادكم!
إرسال تعليق