الكهرباء والمغناطيسية

2008 كتاب المعرفة – العلم والتكنولوجيا

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

تعد الكهرباء إحدى أكثر الطاقات نفعاً في العالم، وترتبط الكهرباء ارتباطاً وثيقاً بظاهرة المغناطيسية، وهي تلك القوه الخفية بين المواد المغناطيسية.

فعندما ينتقل التيار الكهربائي داخل الحديد تنتج المغناطيسية. وحين تتحرك المغناطيسات تنتج الكهرباء.

الكهرباء هي حركة أو تدفق أجزاء ضئيلة من الذرات تسمى إلكترونات وتحمل شحنات كهربائية.

يتدفق التيار الكهربائي فقط حين يكون هناك دائرة من الموصلات تبدأ من مصدر التيار وتعود إليه.

الظاهرة المغناطيسية هي تلك القوة الخفية بين مواد مثل الحديد والنيكل، وتعمل هذه الظاهرة على الجذب أو النفر.

المجال المغناطيسي هي المنطقة المحيطة بالمغناطيس والتي تكمن فيها قوة المغناطيس.

 

للمغناطيس قطبان : قطب جنوبي وقطب شمالي.

تتنافر الأقطاب المتشابهة (القطب الشمالي مع القطب الشمالي، مثلاً) بينما تتجاذب الأقطاب المختلفة (مثل القطب الشمالي مع القطب الجنوبي).

تتحرك الإكترونات بسهوله عبر مواد تسمى الموصلات—خاصة النحاس والذهب — التي تستخدم لصنع الأسلاك والروابط في الدوائر الكهربائية.

تدعى المواد غير الموصلة للكهرباء بالعوازل.  يعد البلاستيك والمطاط من العوازل الجيدة.

تقوم البطارية بتحويل الطاقة الكيميائية الى طاقة كهربائية .وتحتوي الروابط بين الذرات في المواد الكيميائية على طاقة، وعندما تتفكك هذه الذرات جراء تفاعل كيميائي تنتقل الطاقة إلى الإكترونات في الذرات وتحفزها على الحركة.

(دي سي) تعني التيار الكهربائي المباشر و(اي سي) تعني التيار الكهربائي المتناوب.، ويتدفق التيار الكهربائي المباشر بثبات في اتجاه واحد، أما التيار الكهربائي المتناوب فيغير اتجاهه بسرعة، بحيث يتدفق في البداية في اتجاه ما ثم سرعان ما يغير هذا الإتجاه.

 

يستطيع المغناطيس الكهربائي رفع سيارة عالياً في الهواء عن طريق جذب الفولاذ الحديدي المصنوع منه هيكل السيارة.

 

الأجسام التي تحتوي على الحديد كالمسامير والمفكات تتأثر بالمجالات المغناطيسية.

تنتقل الكهرباء التي تنتجها المولدات في محطات الطاقة في شكل تيار عبر خطوط الطاقة الكهربائية إلى منازلنا في داخل هذه الخطوط هناك الملايين من الالكترونات التي تنتقل بين الذرات في الأسلاك الموصلة

يعد كوكب الأرض مغناطيساً عملاقاً . فإذا ترك مغناطيساً للتحرك بحرية، فإن مجال الأرض المغناطيسي يعمل على أن يتجه أحد طرفي هذا المغناطيس باتجاه الشمال وطرفه الآخر باتجاه الجنوب.

عندما يتدفق تيار كهربائي عبر سلك ما ،فإن مجالاً مغناطيسياً يتشكل حول السلك، ويكون هذا المجال أكثر قوة حين يلتف السلك حول قطعة من الحديد، ويدعى هذا المغناطيس الكهربائي بالكهرومغناطيس.

 

مدهش: تم اكتشاف الكهرباء الساكنة في القرن السادس قبل الميلاد على يد اليونانيين القدماء الذين أدركوا أن العنبر (وهو نسغ شجر متحجر) يؤدي إلى جذب الأجسام الخفيفة عندما يُفرك مع الصوف أو القماش.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]