الکتريسيته
علم الکتريسته به دوران باستان بر مي گردد که تاريخ دقيق آن مشخص نيست. اما
برخي تولد آن را به مشاهده معروف تالس ملطي (Thales of Miletus ) در ۶۰۰
سال قبل از ميلاد ارجاع مي دهند. که در آن زمان تالس متوجه شد که يک تکه
کهرباي مالش داده شده خرده هاي کاه را مي ربايد، يا اينکه در يک تجربه عادي
ديده ايم که وقتي يک شانه کائوچويي سخت را با پارچه پشمي مالش دهيم شانه
ريزه هاي کوچک کاغذ را جذب مي کند. در اثر مالش اين دو جسم به يکديگر هم
کائوچو و هم پشم خاصيت جديدي پيدا مي کنند. يعني باردار مي شوند از اين
آزمايش براي معرفي مفهوم بار الکتريکي استفاده مي شود.
●منشا الکتريسته :
طبق
نظريه الکتروني اتم ، يک اتم از ذرات کوچکتري به نام هاي الکترون ، پروتون
و نوترون تشکيل شده است. که الکترون ها داراي بار منفي و پروتون ها داراي
بار مثبت و نوترو ها بدون بار هستند. تعداد الکترون ها و پروتون هاي يک اتم
در حالت عادي برابر است. بنابراين ، اتم در حالت عادي از نظر بار الکتريکي
خنثي است.
در اثر تماس ، نزديکي و يا برخورد اجسام بر همديگر ميان
اجسام اندازه حرکت خطي مبادله مي شود. در اثر تغيير اندازه حرکت نيرو هايي
ايجاد مي شود. چگونگي شکل گيري اين نيرو ها به ساختار اتمي تشکيل دهنده
اجسام برمي گردد. به عبارتي اين نيروها منشا الکتريکي و مغناطيسي دارند. در
اثر مالش اجسام برهمديگر ، جسمي که در اتم هاي تشکيل دهنده خود اتمي از
نوع دهنده الکترون داشته باشد، الکترون خود را به جسم ديگر که نسبت به آن
خاصيت الکترونگاتيوي بيشتري دارد مي دهد و مبادله الکترون بين اتم ها و در
نهايت اجسام منجربه توليد الکتريسته مي شود.
●تقسيمات الکتريسته:
▪الکتريسته ساکن (الکتريسته مالشي):
اگر
يک ميله شيشه اي را به پارچه پشمي مالش دهيم، هردو جسم الکتريسته دار مي
شوند. زيرا شيشه تعدادي الکترون از دست مي دهد. و پارچه الکترون مي گيرد.
پس شيشه داراي بار مثبت و پارچه به همان مقدار داراي بار منفي مي گردد. بار
ايجاد شده در شيشه و پارچه درمحل تماس باقي مي ماند.
▪الکتريسته القايي:
اگر
ميله با بار منفي را به دو کره فلزي بدون باري که باهم در تماس بوده و
توسط پايه هاي عايقي از زمين جداشده باشند، نزديک کنيم. قبل از دور کردن
ميله ، بدون دست زدن به پوسته کرات آنها را از هم جدا کنيم. کره نزديک به
ميله داراي بار مثبت و کره دور از آن داراي منفي خواهد بود که مقدار بار
روي کرات برابرند. اين نوع بار دارشدن را باردار شدن به روش القا يا مجاورت
مي نامند.
▪الکتريسته جاري :
عبور پيوسته الکترون از يک
هادي را الکتريسته جاري گويند. خلاف جهت حرکت الکترون را جهت قراردادي
جريان الکتريکي (جريان الکتروني) انتخاب مي کنند. عامل برقراري جريان ثابت ،
اختلاف پتاسيل ثابتي مي باشد، که در دو سر هادي برقرار است. و وسايل توليد
اين اختلاف پتاسيل ثابت پيل هاي شيميايي ، ژنراتورها و ديناموها مي باشند.
▪اجسام رسانا و نارسانا:
بعضي
از اجسام مانند فلزات که الکتريسته را به خوبي از خود عبور مي دهند، رسانا
ناميده مي شوند. در اين نوع اجسام الکترونهاي آزاد اتم به راحتي در شبکه
بلوري اجسام حرکت مي کنند. و عمل رسانايي را انجام مي دهند.
اجسامي
که الکترونهاي آزاد ( براي هدايت الکترون ) ندارند ، و نمي توانند
الکتريسته را از خود عبور دهند، نارسانا يا عايق ناميده مي شود. بايد توجه
نمود که رسانايي يا نارسانايي يک کميت نسبي است.
▪توزيع بار الکتريکي در اجسام رسانا:
اگر
جسم رسانايي بر روي پايه عايقي قرارگيرد. و در اثر مالش باردار شود. بار
توليدشده در آن در سطح خارجيش پخش مي شود، به طوريکه در لبه ها و قسمت هاي
نوک تيز چگالي سطحي بار بيشتر ازساير قسمت ها مي باشد.
●بار الکتريکي:
ميزان
باري که ذره بنيادي الکترون دارد را مبنا قرارمي گيرد و چون مبادله بار از
طريق الکترون صورت مي گيرد شمارش تعداد الکترون هاي مبادله شده بار
الکتريکي جسم را به ما مي دهد. به عبارتي اگر جسمي n تا الکترون دريافت
نمايد، بار الکتريکي آن از نوع منفي بوده (چون الکترون گرفته) و مقدارش n
برابر بار الکترون خواهد بود.
اگر بار الکتريکي را با علامت q و بار
الکترون را با e نمايش دهيم، مقدار بارالکتريکي هر جسم از رابطه q=ne
تبعيت مي نمايد. واحد بار الکتريکي به افتخار اولين قانون الکتريسته (قانون
کولن) که آقاي کولن کشف نمود، کولن نام دارد. بار الکتريکي يک الکترون در
دستگاه برحسب کولن برابر است با: e=۱.۰۶x۱۰۱۹ c
●اثر بارهاي الکتريکي برهمديگر :
بر
طبق قانون کولن دو بار الکتريکي همنام همديگر را دفع و دو بار الکتريکي
غير همنام همديگر راجذب مي کنند. مقدار نيروي جاذبه يا دافعه بين بارها بر
طبق قانون کولن با حاصلضرب اندازه بارها نسبت مستقيم و با مجذور فاصله
بارها نسبت عکس دارد. اين نيرو به جنس محيطي که بارها در آن واقع شده نيز
وابسته است (بستگي نيرو به گذردهي الکتريکي محيط).
بهترینها برای شما بهترین، هرآنچه در مورد رشته فاخر برق و گرایشات متعدد آن میخواهید را در این وبنوشت بیابید