استخدامات الكهرباء الساكنة

قد تتفاجأ عندما تكتشف أن الكهرباء الساكنة لها تطبيقات متعددة، حيث تُستخدم في تصنيع بعض الأجهزة اليومية التي لا غنى عنها، من أبرزها ماكينة تصوير المستندات التي تُعد من الأدوات الأساسية في حياتنا اليومية.

أولاً: استخدامات وأهمية الكهرباء الساكنة في حياتنا اليومية:

نرى الكهرباء الساكنة في العديد من المكاتب والمصانع على هيئة آلات تصوير كهروستاتيكية، والتي تم توضيح كيفية عملها بالتفصيل سابقًا. كما تُستخدم الكهرباء الساكنة في تنقية الهواء من الجراثيم والدخان والبكتيريا الضارة وحبوب اللقاح، حيث تعمل المرسبات الكهروستاتيكية أو الفلاتر الهوائية على شحن جسيمات الغبار والأدخنة والضباب وحبوب اللقاح بشحنات موجبة، مما يجعلها تنجذب إلى المنظف (الفلتر الهوائي)، ومن ثم نحصل على هواء نقي وخالٍ من الغبار، مما يساعد مرضى الحساسية الصدرية.

1. كيفية عمل ماكينة تصوير المستندات باستخدام الكهرباء الساكنة:

   

يعتمد مبدأ عمل ماكينة تصوير المستندات على أن الأشعة الضوئية المنعكسة من الورقة المراد تصويرها تُشكّل صورة تحمل صفات شحنات موجبة داخل الجهاز. ثم يتعلق الأمر بجذب الحبر، الذي يحمل شحنات سالبة، إلى الورقة، مما يؤدي إلى طباعة الصورة الأصلية على الورقة البيضاء المشحونة إيجابيًا.

1. المرسبات الكهروستاتيكية:

   

تُستخدم هذه المرسبات لتنقية الهواء من جزيئات التلوث مثل الغبار والدخان والضباب والبكتيريا الضارة التي يمكن أن تضر بصحة الإنسان.

ثانيًا: استخدامات الكهرباء الساكنة من منظور الفيزيائيين:

تظهر الكهرباء الساكنة في العديد من المكاتب والمؤسسات والمصانع من خلال آلات تصوير كهروستاتيكية، كما تم شرحه سابقًا. يضاف إلى ذلك استخدامها في تنقية الهواء من الجراثيم والدخان وحبوب اللقاح من خلال المرسبات الكهروستاتيكية والفلاتر الهوائية، مما يسهم في توفير هواء نقي وفعال لمرضى الحساسية.

• البرق:

  

يدرك العلماء الفيزيائيون أن البرق ينجم عن الكهرباء الساكنة، حيث يُعتقد أن قطرات المطر المدفوعة برياح العواصف السحابية تحمل شحنات كهربائية، بعض الأحيان موجبة وأحيانًا سالبة. وهذا يؤدي إلى قفز الشحنات الكهربائية بين أجزاء مختلفة من السحب، مما يولد الشرارة الكهربائية التي نراها على شكل برق.

• تفسير العالم الفرنسي الكيميائي شارل (1733):

  

يوضح شارل أن حدوث انجذاب أو تنافر بين بعض المواد نتيجة للحك، مثل حك حجر الكهرمان بالحرير أو حك الشعر بالقلم، ينتج عنه توليد الكهرباء الساكنة. ويرى شارل أن الكهرباء ظاهرة معقدة تشمل أنواعًا متعددة، مثل الكهرباء الساكنة، حيث يلاحظ أيضًا أن أي نوعين من الكهرباء المتشابهة يتجهان للتنافر، بينما يؤدي الاختلاف بين الشحنات إلى الانجذاب.

• تفسير بنجامين فرانكلين:

  

يعد بنجامين فرانكلين من أوائل الذين قدموا مفهوم الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة خلال القرن الثامن عشر، حيث أوضح أن البرق ينقل شحنات كهربائية ساكنة. في تجربة مشهورة، أطلق طائرة ورقية خلال عاصفة رعدية وقام بربط جسم معدني بالخيط، وعندما طارت الطائرة في العاصفة، أُنتجت شرارة كهربائية بين الجسم المعدني والأرض، مما يدل على أن للسحب شحنة كهربائية. على الرغم من نجاته من الصعقة الكهربائية، إلا أن تلك التجربة كانت مأساوية للعديد ممن حاولوا تقليدها.

: