لامپ

الکتریسیته

الکتریسیته چیست؟

الكتریسیته در همه جای زندگی ما دیده می شود، الكتریسیته خانه ها را روشن می كند ، غذای ما را می پزد ، نیروی لازم برای كامپیوتر ، تلویزیون و دیگر وسایل الكترونیكی را تامین می كند. الكتریسیته ی باتری ها ، چراغ قوه را در تاریكی روشن می كند و ماشین ما را به حركت در می آورد.

می توانید كاری كنید تا بفهمید الكتریسیته تا چه اندازه مهم است. به سمت مدرسه یا خانه خود بروید و وسایل و ماشین های مختلفی كه از الكتریسیته استفاده می كنند را بنویسید . از تعداد زیاد چیزهایی كه ما هر روزه استفاده می كنیم و به الكتریسیته وابسته است متعجب خواهید شد.

الکتریسیته ساکن چیست؟

الکتریسیته ساکن اغلب هنگامی که اجسام را به هم می‌مالید ایجاد می‌شود. اگر 20 یا 30 بار یک بادکنک به پولیور خود بمالید، مشاهده خواهید کرد که بادکنک به لباس شما می‌چسبد. این اتفاق می‌افتد به این دلیل می‌افتد که مالش بادکنک به لباس بار الکتریکی می‌دهد (مقدار کمی الکتریسیته). این بار باعث می‌شود بادکنک مانند آهن‌ربا به پلیور شما بچسبد، زیرا پولیور بار الکتریکی مخالف پیدا می‌کند. بنابراین لباس و بادکنک مانند دو قطب مخالف دو آهن‌ربا یکدیگر را جذب می‌کنند.

آیا تا به حال برایتان پیش آمده که روی فرش عبور راه بروید و کمی احساس سوزن سوزن‌ شدن کنید و با دست زدن به فلزی مانند دستگیره در یا شیر آب درد ناگهانی و شدیدی در دست خود احساس کنید؟ این نمونه‌ای از شوک الکتریکی است. وقتی روی فرش راه می‌روید، پاهایتان با آن مالش پیدا می‌کنند. بدن شما به تدریج یک بار الکتریکی ایجاد می‌کند که همان سوزن سوزنی است که می‌توانید حس کنید. وقتی فلز را لمس می‌کنید، بار بلافاصله به سمت زمین می‌رود و این همان شوکی است که احساس می‌کنید.

صاعقه نیز توسط الکتریسیته ساکن ایجاد می‌شود. با حرکت ابرهای بارانی در آسمان، بلورهای یخ درون آن‌ها به پایین می‌روند، در حالی که قطرات آب به سمت بالا می‌روند. بلورها بار منفی دارند، در حالی که قطرات آب باری از نوع دیگر، یعنی مثبت، دارند. جداسازی این بارها است که به ابر اجازه می‌دهد تا قدرت خود را افزایش دهد. سرانجام، وقتی بار به اندازه کافی بزرگ شد، به صورت یک رعد و برق به زمین برخورد می‌کند. هنگامی که در حوالی منطقه‌ای طوفان باشد، اغلب می‌توانید احساس سوزن سوزن شدن در هوا را حس کنید. این برق موجود در هوای اطراف شما است.

اما بار مثبت و منفی به الكتریسیته چه ربطی دارد؟

دانشمندان و مهندسان چندین راه برای تولید زیاد اتم مثبت و الكترون آزاد پیدا كرده اند. از آن جایی که اتم های مثبت دوست دارند تعادل داشته باشند، الكترون ها را به شدت جذب می كنند. الكترون ها نیز دوست دارند جزئی از یك اتم متعادل باشند، بنابراین آن ها نیز اتم های مثبت را جذب می كنند تا به تعادل برسند.

بنابر این هر چه اتم های مثبت یا الكترون های منفی بیشتری داشته باشید، جاذبه بین آن ها بیشتر است. چون بارهای مثبت و منفی، هم دیگر را جذب می كنند می توانیم كل جاذبه را “بار” بنامیم.

وقتی الكترون ها در بین اتم های ماده حركت می كنند، یك جریان الكتریسیته تشكیل می شود. این چیزی است كه در یك سیم اتفاق می افتد. الكترون ها از یك اتم به اتم دیگر منتقل شده و یك جریان الكتریكی از یك سر به سر دیگر بوجود می آید.

الكتریسیته در بعضی مواد بهتر از مواد دیگر منتقل می شوند. مقاومت یك ماده  نشان می دهد كه چقدر رسانای خوب جریان الكتریسیته است، هر چه مقاومت كمتر، رسانا بهتر. بعضی از مواد به شدت الكترون خود را نگه می دارند و الكترون ها در بین آن ها به سختی حركت می كنند این مواد را عایق می نامیم. پلاستیك، لاستیك، لباس، شیشه و هوای خشك عایق های بسیار خوبی هستند و مقاومت بسیار بالا یی دارند.

مواد دیگری وجود دارند كه الكترون های ضعیفی دارند، الكترون ها در بین آن ها به راحتی حركت می كنند. این گونه مواد را رسانا گویند، اكثر فلزات مانند مس، آلومینیوم، یا استیل رساناهای خوبی هستند.

الکتریسیته ساکن چگونه تولید می‌شود؟

الکتریسیته توسط الکترون‌ها (ذرات ریزی که دور اتم‌ها می‌چرخند و همه چیز از اتم ساخته شده)، ایجاد می‌شود. هر الکترون بار منفی کمی دارد. یک اتم در حالت عادی تعداد برابری الکترون و پروتون (ذرات دارای بار مثبت در هسته یا مرکز اتم) دارد. یک قطعه لاستیک از مجموعه بزرگی از اتم‌ها به نام مولکول ساخته شده است. از آنجا که اتم‌ها بار الکتریکی ندارند، مولکول ها نیز بار ندارند و همچنین لاستیک نیز بار ندارد.

فرض کنید بادکنکی را روی پلیور خود می‌‌مالید. وقتی بادکنک را حرکت می‌دهید، در واقع به آن انرژی می‌دهید. انرژی حاصل از حرکت دست شما باعث حرکت بادکنک می‌شود. هنگام مالش، برخی از الکترون‌های مولکول‌های لاستیک آزاد شده و روی بدن جمع می‌شوند. این باعث می‌شود که بادکنک الکترون کمتری داشته باشد. از آنجا که الکترون‌ها بار منفی دارند، داشتن الکترون‌های کم باعث می‌شود که بادکنک کمی بار مثبت داشته باشد. در مقابل، پولیور شما این الکترون‌های اضافه را به دست آورده و دارای بار منفی می‌شود. لباس بار منفی دارد و بادکنک هم بار مثبت دارد. بارهای مخالف جذب می‌شوند و به همین دلیل است که بادکنک به لباستان می‌چسبد.

الکتریسیته جاری چیست؟

الکترون‌ها در هنگام حرکت انرژی الکتریکی را از یک مکان به مکان دیگر منتقل می‌کنند. به این حرکت جریان یا «جریان الکتریکی» می‌گویند. برخورد صاعقه یکی از نمونه‌های جریان الکتریکی است، گرچه دوام زیادی ندارد. جریان‌های الکتریکی همچنین در تأمین برق کلیه وسایل برقی مورد استفاده ما، از ماشین لباسشویی گرفته تا چراغ‌قوه و از تلفن گرفته تا پخش‌کننده‌های MP3 نقش دارند. این جریان‌های الکتریکی تداوم زمانی بیشتری دارند.

آیا اصطلاحات انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی را شنیده‌اید؟ انرژی پتانسیل به معنای نوعی انرژی است که به نوعی برای استفاده در آینده ذخیره می‌شود. خودرویی که در بالای تپه قرار دارد دارای انرژی پتانسیل است، زیرا دارای پتانسیل (یا توانایی) غلتیدن در پایین تپه در آینده است. هنگامی که از تپه به پایین حرکت می‌کند​​، انرژی پتانسیل آن به تدریج به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود (انرژی چیزی که به دلیل حرکت دارد.)

الکتریسیته ساکن و الکتریسیته جاری، به ترتیب، مانند انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی هستند. وقتی برق در یک مکان جمع می‌شود، در آینده توانایی انجام کاری را دارد. برق ذخیره شده در باتری نمونه‌ای از انرژی پتانسیل الکتریکی است. می‌توان از انرژی موجود در باتری برای روشن کردن چراغ‌قوه استفاده کرد.

مدارهای الکتریکی

برای ساخت مدار همیشه نیازی به سیم نیست. مداری وجود دارد که بین ابر و زمین توسط هوای در بین آن‌ها شکل می‌گیرد. به طور معمول هوا برق را هدایت نمی‌کند. با وجود این، اگر بار کافی الکتریکی در ابر وجود داشته باشد، می‌تواند ذرات بارداری به نام یون ایجاد کند (اتم‌هایی که الکترون‌های خود را از دست داده یا به دست آورده‌اند). یون‌ها مانند یک کابل نامرئی کار می‌کنند که ابر بالا و هوای زیر را به هم پیوند می‌دهد. رعد و برق از طریق هوا در یون‌ها جریان می‌یابد.

در مقاله بعدی با لامپ کده همراه باشید.

بازگشت به لیست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *