ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة: في الجسم ، المنزل ، الهواء ، الملابس ، الشتاء 

في هذه المقالة سوف نناقش أسباب الكهرباء الساكنة والعوامل الأخرى المتعلقة بها. 

عندما لا يتم تنظيم الرسوم المعاكسة ، يتم توليد الكهرباء الساكنة. لا تتحرك البروتونات والنيوترونات كثيرًا ، بينما يحب الراديكاليون الارتداد في كل مكان! يتم تخصيص شحنة سالبة لعنصر (أو شخص) عندما يحتوي على إلكترونات إضافية. 

أبسط طريقة للإنشاء كهرباء ساكنة هو استخدام مواد مقيدة للكهرباء تسمى العوازل ، والتي تشمل المطاط والقطن والشعر. تصنع الإلكترونات تيارات في الكهرباء ، والتي تعمل على تشغيل الهواتف والأضواء وجميع الأجهزة الإلكترونية الأخرى تقريبًا ، متجاوزة بين الذرات في المواد الموصلة مثل الأسلاك النحاسية.

من ناحية أخرى ، لا تسمح ذرات العوازل للكهرباء بالتحرك بحرية ؛ بدلاً من ذلك ، يكتسبون لقبهم عن طريق إعاقة مرور الإلكترون. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في الجسم؟ 

عندما يتم تسليم الإلكترونات عن طريق مواد مثل الزجاج أو الشعر أو بعض أنواع النسيج بسبب الاحتكاك ، وتجمع هذه الإلكترونات الجهد ، فإن المادة تصبح أكثر عرضة لسحب تيار كهربائي ، والذي نشعر به كصدمة ثابتة ، وتسمى أيضًا صدمة كهروستاتيكية. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في المنزل؟ 

أحد الأسباب الرئيسية ل الكهرباء الساكنة هي هواء جاف.

قد يكون جفاف أشهر الشتاء مزعجًا خلال هذا الوقت من العام. قد يتسبب نقص الرطوبة في منزلك في حدوث مشكلات مع الأثاث الخشبي والسجاد ، فضلاً عن مشكلات صحية غير مريحة. هذا هو السبب في أنه من المستحسن تضمين جهاز ترطيب يحمي من كل هذه المشكلات. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في الهواء؟ 

لأن الهواء هو عازل ، فلا يمكن للإلكترونات أن تتدفق خلاله بسهولة. عندما يكون هناك المزيد من الرطوبة في الهواء ، قد تتدفق الإلكترونات أكثر بسهولة. المواد التي تتخلص من بعضها البعض أو الأشياء التي تتحرك عن بعضها تخلق شحنات كهربائية. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في الشعر؟ 

كلما خدشت مادة قبعتك في خصلات شعرك ، يتم تبادل الإلكترونات. نتيجة التبديل ، تتراكم شحنة كهربائية على الشعر. إذا كان هناك رطوبة كافية في الهواء ، فسوف تتبدد الشحنة بشكل عام. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في الملابس؟ 

تسبب الطاقة الساكنة في الملابس ثباتًا ثابتًا. عندما تتقاطع قطع من القماش مع بعضها البعض ، كما هو الحال في مجفف الشعر ، فإن شحنة كهروستاتيكية تعتمد عليها بسبب تأثير كهرباء الاحتكاك. المواد الإيجابية والسلبية المشحونة بشكل منفصل تتنافر. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في الشتاء؟ 

تكون الحرارة أقل في موسم البرد. لديك انخفاض في مستوى الرطوبة وانخفاض البخار المائي في الهواء لأن الهواء البارد يخزن سائلًا أقل من الهواء الساخن. يمكن أن تحمل بشرتك شحنة أكبر نظرًا لوجود بخار رطوبة أقل في الهواء لنقل الشحنات بعيدًا عنك. 

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة في البطانيات؟ 

تكون العديد من الأقمشة أكثر عرضة لصدمة الناس في جوف البرد كلما جفت الرياح إذا كانت مرتبطة بمرتبتك.

يعتبر الالتصاق الكهروستاتيكي مشكلة في الرايون والأسيتات والبوليستر والنايلون ، لذلك تجنبها إذا كان ذلك ممكنًا على الإطلاق. بدلاً من ذلك ، اختر قماشًا أكثر طبيعية ، مثل القطن أو الصوف أو الحرير أو الكتان. 

ما هي المواد التي تسبب الكهرباء الساكنة؟ 

الصوف ، وشعر الإنسان ، والجلد الجاف ، والحرير ، والنايلون ، والمناديل الورقية ، والأغلفة البلاستيكية ، والبوليستر هي مواد تفضل الحصول على الإلكترونات أو إطلاقها ، وربما اكتشفنا أنها دفعت الكرة المعدنية بشكل مماثل إلى لوح الستايروفوم بمجرد اختبارها . 

ما القوة التي تسبب الكهرباء الساكنة؟ 

يتم الاحتفاظ بالمواد بشكل جماعي بواسطة قوة تعرف باسم القوة الجزيئية اللاصقة.

تعمل القوة الجزيئية اللاصقة ، على كلتا اليدين ، على إزالة الإلكترونات من مادة واحدة وترسبها في الأخرى عند ضغط مادتين مختلفتين معًا ثم تمزقهما. نتيجة لتفكك الأيونات ، كهرباء ساكنة تم إنشاؤه.  

كيف تزيل الكهرباء الساكنة من الجسم؟ 

يُعد السماح للكهرباء الساكنة بإنجاز ما تريده - الإطلاق من الجلد إلى الأرض - أسرع طريقة للتخلص من الكهرباء الساكنة في النظام. اتصل بأي مادة معدنية غير مفصولة عن السطح ، مثل مسمار لوحة المصباح أو عمود إنارة الشوارع المعدني ، لتمكين ذلك. 

يعتبر الاحتكاك والتفكك على الأرجح أكثر الأسباب انتشارًا للكهرباء الساكنة في الصناعات التي تنتج الفيلم والصفائح. يحدث عندما تنفك المادة أو تنتقل فوق الأسطوانة. هذه الآلية غير معروفة بالضبط لكنها أفضل مقارنة لها كيف يتم إنشاء الكهرباء الساكنة فيما يلي مقارنة مع مكثف لوحة ، حيث يتم تحويل الطاقة الميكانيكية المستخدمة لتقسيم ألواح مكثف إلى طاقة كهربائية. 

عندما تلامس المادة الأسطوانة ، يتم نقل شحنة صغيرة من المادة إلى الأسطوانة ، مما يؤدي إلى حدوث خلل. يتم تضخيم الجهد عندما تخرج المادة من الأسطوانة ، مثل طبقات الانقسام للمكثف. 

في الواقع ، يقتصر حجم الجهد الناتج على قوة تفكك المواد المجاورة ، والتوصيل السطحي ، وما إلى ذلك. عندما تخرج المادة من الأسطوانة ، قد تسمع طقطقة طفيفة من التفريغ الاستاتيكي. هذه هي النقطة التي يتجاوز فيها الثابت قوة تفكك الهواء المجاور. 

تغير مفاجئ في درجة الحرارة 

الطاقة الحرارية هي قدرة بعض المواد على التخلق كهرباء ساكنة عند تسخينها أو تبريدها. قوالب البوليمر ، في المثال ، عرضة لتراكم الشحنات الإستاتيكية عندما تبرد بعد التشكيل أو بعد معالجة درجة الحرارة في وقت لاحق. حتى يصبح المنتج البلاستيكي باردًا بدرجة كبيرة ، فإنه لا يكون مستقرًا كهربائيًا: درجة حرارة الهدف الشائعة للاعتمادية الكهربائية هي 40 درجة مئوية - 50 درجة مئوية. 

إشعاع عالي الكثافة 

على الرغم من أنه غير شائع في الصناعة ، إلا أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو المجالات الكهربائية العالية يمكن أن يؤدي إلى تكوين شحنة ثابتة. غالبًا ما تعرض الأغشية البلاستيكية التي تم علاجها بالكورونا لزيادة قابلية الطباعة كميات غير مرغوب فيها من الطاقة الساكنة. 

العمل على القطع 

سيتم إنشاء رسوم ثابتة خلال إجراءات قطع الصفائح وتقطيعها وتحريرها. على مستوى صفحة واحدة ، قد لا تكون هذه مشكلة كبيرة ، ولكن عندما يتم تكديس العديد من الأوراق أو الأجزاء ، يمكن أن يؤدي "تأثير الخلية" إلى تكوين شحنة ثابتة كبيرة وخطيرة. 

الاستقراء 

إذا كانت الأحذية الرياضية العازلة للحرارة تقف داخل منطقة عملية توليد ثابتة ، ثم تبتعد وتتلامس مع جسم مؤرض ، فقد تعاني من إطلاق ثابت مؤلم ولكنه غير ضار عادةً. يمكن أن يكون ضارًا ليس بسبب الصدمة الكهربائية ، ولكن بسبب استجابة المشغل غير المنضبطة لـ "الارتداد". 

كل المواد تتكون من ذرات. تشكل البروتونات والإلكترونات والنيوترونات ذرة. النيوترونات عديمة الشحن ، بينما البروتونات لها قيمة موجبة والإلكترونات لها شحنة سالبة. نتيجة لذلك ، يتكون كل شيء من أيونات. تنجذب الشحنات المتعارضة تمامًا إلى بعضها البعض (سلبي إلى إيجابي).

تتعارض الأيونات المماثلة مع بعضها البعض (موجب إلى موجب أو سالب إلى سالب). في معظم الأحيان ، تكون الرسوم الإيجابية والسلبية متوازنة ، مما يجعلها محايدة. 

تنتج الكهرباء الساكنة عن عدم توازن الأيونات السالبة والموجبة في عنصر معين. يمكن أن تتراكم هذه الشحنات على سطح الجسم قبل تفريغها أو تبديدها. الدائرة هي إحدى طرق تفريغها. 

يمكن نقل الأيونات السالبة أو الإلكترونات عن طريق فرك بعض المواد مقابل بعضها البعض. عندما تمسح حذائك على الأرض ، على سبيل المثال ، يجمع جسمك المزيد من الإلكترونات. قبل أن يتم تحريرها ، تلتصق الإلكترونات بجسم الإنسان. تشعر بهزة عندما تلمس حيوانك الأليف الغامض. لا داعي للذعر ، إنها مجرد إلكترونات زائدة يتم توصيلها إلى حيوانك الأليف دون قصد. 

ماذا عن لقاء "رفع الشعر"؟

عندما تتخلص من قبعتك ، تتدفق الإلكترونات من القبعة إلى شعرك ، مما ينتج عنه تصفيفة الشعر الفريدة! ضع في اعتبارك أن الأشياء ذات القيمة المتساوية تتنافر. سوف يرتفع شعرك من النهاية حيث أن لهما نفس الشحنة. 

شعرك يحاول فقط أن يتباعد قدر المستطاع! كلما قمت بتمشيط بالون على ملابسك ويلتصق بالباب ، أضف فائضًا من الإلكترونات (الشحنات السالبة) إلى جلد البالون. يحتوي البالون الآن على شحنة موجبة أعلى من شحنة الحائط. نظرًا لأن الأضداد تتجاذب ، فإن البالون سوف يلتصق بالاثنين عندما يتلامسان (إيجابي إلى سلبي). 

استكشف المراجع عبر الإنترنت وصفحات دراسية إضافية لمزيد من المعرفة والتمارين المتعلقة بالكهرباء الساكنة. 

الأسئلة المتداولة | أسئلة وأجوبة 

السؤال. ما هو الفهم الأساسي للكهرباء الساكنة؟ 

الجواب. الكهرباء الساكنة هي ظاهرة كهربائية معروفة تتضمن انتقال الأيونات المشحونة من جسم إلى آخر.

على سبيل المثال ، عندما يتم فرك عنصرين معًا ، فإن الكائنات تتراكم شحنة مكافئة ومضادة ، خاصةً إذا كانت العناصر عازلة وكان الهواء القريب جافًا. 

السؤال. هل الكهرباء الساكنة خطرة؟ 

الجواب. كهرباء ساكنة ليس ضارا ، وهذا خبر رائع. يتكون جسمنا من الماء في الغالب ، والماء موصل غير فعال للتيار الكهربائي ، لا سيما في مثل هذه الأحجام الصغيرة. هذا لا يعني أن الكهرباء لا يمكن أن تؤذيك أو تقتلك. 

السؤال. كيف تزيل الكهرباء الساكنة من الترامبولين؟ 

الجواب. لتوليد المزيد من التيارات الكهربائية على الترامبولين ، يجب أن تنتج قدرًا أكبر من المقاومة. تدحرج على السجادة وفرك شعرك على الترامبولين. إذا فعلنا هذا لمدة عشر ثوانٍ ، فيجب أن نولد مقاومة كافية لتوليد كمية كبيرة من كهرباء ساكنة. 

السؤال. كيف يمكنني تجنب الكهرباء الساكنة؟ 

الجواب. قد يكون حمل دبوس أمان أو مفتاح معدني في محفظتك هو أسهل طريقة للتعامل مع الكهرباء الساكنة.

يؤدي الاتصال به أولاً إلى إطلاق شحنات الإلكترون للحماية من الصدمات. علاوة على ذلك ، قبل وضعه على الملابس ، استخدم خطافًا معدنيًا وقم بتنظيفه برفق. 

السؤال. هل يوجد تيار في الكهرباء الساكنة؟ 

الجواب. تستمر الشحنة حتى يمكن إزالتها بواسطة تيار كهربائي أو إطلاق كهربائي. تتميز الكهرباء الساكنة عن الكهرباء الحالية بحقيقة أن الشحنة الكهربائية تتحرك عبر موصل كهربائي أو تفريغ وتنقل الطاقة. 

السؤال. كيف يمكن التمييز بين الكهرباء الساكنة والكهرباء؟ 

الجواب. التمييز الأساسي بين الكهرباء الساكنة والتيار هو أنه مع الكهرباء الساكنة ، تكون الأيونات في حالة راحة وتتراكم على جلد العازل. في المقابل ، تتحرك الإلكترونات داخل السلك في الكهرباء الحالية. 

السؤال. عندما نلمس شخصًا ما ، لماذا نشعر بالتيار؟ 

الجواب. عندما يحتوي الجسم أو العنصر على عدد كبير جدًا من الإلكترونات ، فإنه يولد شحنة سالبة. نتيجة لذلك ، تنجذب هذه الإلكترونات إلى الإلكترونات الموجبة (الانجذاب العكسي) لعنصر أو شخص آخر ، والعكس صحيح. تسبب الهجرة السريعة لهذه الإلكترونات الصدمة التي يتعرض لها البشر أحيانًا. 

كل ما نراه من حولنا يتكون من البنية الأساسية للمكونات المعروفة باسم الذرات. إنها غير مرئية للعين المجردة وتتكون من أيونات موجبة وأيونات سالبة الشحنة ونيوترونات متعادلة. في جميع الأوقات تقريبًا ، تكون الذرة محايدة ، مما يعني أنها تحتوي على نسبة متساوية من البروتونات والإلكترونات.

ومع ذلك ، عندما تكون البروتونات والإلكترونات في الذرة بأعداد فردية ، يتم تحفيز الإلكترونات. البروتونات والنيوترونات لا تتحرك ، والإلكترونات هي التي تقفز إلى حد كبير. 

السؤال. ما هي تكلفة شعرة الإنسان؟ 

الجواب. الشحنة السلبية 

وفقًا لتوماس ، يمتلك الشعر عمومًا شحنة سالبة - على غرار الكهرباء الساكنة - ولكن يتم عزل ذلك عن طريق الطبقة الدهنية التي تحمي الشعر. يحتوي الشعر المصاب على شحنة سالبة أقوى ، مما يتسبب في رغبة الشعر جسديًا في الانقسام عن الآخر ، مما يؤدي إلى تجعد الشعر. 

انتقل إلى الأعلى