ما هي الكهرباء الساكنة وكيف تحدث ؟

نشعر بها عندما نلمس مقبض الباب أو نتعرض لصدمة عند خلع السترة ، ولكن ما هي بالضبط الكهرباء الساكنة وكيف تعمل؟

ببساطة ، الكهرباء الساكنة هي نتيجة عدم توازن الإلكترونات بين سطحين. تتكون كل المواد من ذرات تحتوي على بروتونات موجبة الشحنة ، وإلكترونات سالبة الشحنة ، ونيوترونات متعادلة. عندما يتلامس سطحان ، يمكن أن تنتقل الإلكترونات من سطح إلى آخر ، مما يؤدي إلى عدم توازن الشحنات.

الكهرباء الساكنة والشعر

على سبيل المثال ، عند فرك بالون على شعرك ، تنتقل الإلكترونات من شعرك إلى سطح البالون. يصبح البالون مشحونًا سالبًا ، بينما يصبح شعرك مشحونًا بشكل إيجابي. هذا الخلل في الشحنة يخلق مجالًا كهربائيًا يمكنه جذب أو صد الأجسام المشحونة الأخرى.

علاقة الإحتكاك بالكهرباء الساكنة

يمكن توليد الكهرباء الساكنة بعدة طرق ، بما في ذلك الاحتكاك أو الضغط أو حتى الحرارة. أحد الأمثلة الشائعة هو تراكم الكهرباء الساكنة على الملابس أثناء دورة التجفيف. عندما تتدحرج الملابس وتحتك نفسها ، تنتقل الإلكترونات ، مما يخلق شحنة ثابتة. عند إزالة الملابس من المجفف ، يمكن أن تلتصق ببعضها البعض أو على الأسطح الأخرى بسبب القوة الجاذبة للشحنة الساكنة.

مثال آخر للكهرباء الساكنة هو البرق. يحدث البرق بسبب تراكم الشحنات الساكنة في الغلاف الجوي ، والتي يتم تفريغها بعد ذلك في تفريغ كهربائي قوي ومفاجئ. يمكن أن يحدث هذا أثناء العواصف الرعدية ، عندما يكون هناك تراكم كبير للشحنة الساكنة في السحب.

تطبيقات الكهرباء الساكنة

للكهرباء الساكنة العديد من التطبيقات العملية في حياتنا اليومية. على سبيل المثال ، يعتبر التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) أحد الاعتبارات المهمة في تصنيع المكونات الإلكترونية. إذا تعرض أحد المكونات الإلكترونية الحساسة لتفريغ مفاجئ للكهرباء الساكنة ، فقد يتعرض للتلف. نتيجة لذلك ، يجب على العاملين في صناعة الإلكترونيات اتخاذ الاحتياطات اللازمة لمنع التفريغ الكهروستاتيكي ، مثل ارتداء أحزمة التأريض.

في المجال الطبي ، تُستخدم الكهرباء الساكنة في الرحلان الكهربائي ، وهي تقنية تستخدم لفصل البروتينات عن الحمض النووي. في هذه العملية ، يتم تطبيق مجال كهربائي على مادة هلامية تحتوي على البروتين أو عينة الحمض النووي ، مما يتسبب في انتقال الجزيئات عبر الهلام بمعدلات مختلفة بناءً على شحنتها.

كحلاصة فإن الكهرباء الساكنة هي ظاهرة شائعة تحدث بسبب انتقال الإلكترونات بين سطحين. من دورة التجفيف إلى الصواعق ، لها تطبيقات عملية في العديد من جوانب حياتنا اليومية. يمكن أن يساعدنا فهم كيفية عملها في منع تلف المكونات الإلكترونية الحساسة ، وتحسين تقنيات الاختبار الطبي ، والمزيد.