الكهرباء الساكنة — الشحنات الكهربائية والتكهرب — العلوم الفيزيائية — السنة الأولى متوسط — المنهاج الجزائري

الكهرباء الساكنة — الشحنات الكهربائية والتكهرب

الكهرباء الساكنة هي ظاهرة فيزيائية تحدث عندما تتراكم الشحنات الكهربائية على سطح جسم ما. في هذا الدرس، سنتعرف على مفهوم الكهرباء الساكنة، كيفية توليدها، وتطبيقاتها في حياتنا اليومية.

ما هي الكهرباء الساكنة؟

الكهرباء الساكنة (Static Electricity) هي تراكم الشحنات الكهربائية على سطح جسم عازل، حيث تبقى هذه الشحنات ساكنة لا تتحرك. تحدث عندما تحتك المواد ببعضها البعض، فتنتقل الإلكترونات من مادة إلى أخرى.

الشحنات الكهربائية

تتكون المادة من ذرات، وكل ذرة تحتوي على:

• بروتونات (Protons): شحنتها موجبة (+).
• إلكترونات (Electrons): شحنتها سالبة (-).
• نيوترونات (Neutrons): متعادلة الشحنة.

في الحالة العادية، يكون عدد البروتونات مساوياً لعدد الإلكترونات، فتكون الذرة متعادلة كهربائياً. عندما تفقد الذرة إلكترونات، تصبح موجبة الشحنة. وعندما تكتسب إلكترونات، تصبح سالبة الشحنة.

كيف تتولد الكهرباء الساكنة؟

1. التكهرب بالاحتكاك (Friction): عند حك مادتين مختلفتين ببعضهما، تنتقل الإلكترونات من مادة إلى أخرى. مثال: حك قلم بلاستيكي بقطعة صوف → القلم يكتسب إلكترونات ويشحن بشحنة سالبة، والصوف يفقد إلكترونات ويشحن بشحنة موجبة.

مثال مشهور: حك بالون بشعر جاف. يكتسب البالون شحنة سالبة، ويصبح قادراً على جذب قطع صغيرة من الورق.

2. التكهرب بالتأثير (Induction): يقترب جسم مشحون من جسم متعادل دون ملامسته، فتحدث إعادة توزيع للشحنات في الجسم المتعادل.

3. التكهرب باللمس (Conduction): يلمس جسم مشحون جسماً متعادلاً، فتنتقل بعض الشحنات إلى الجسم المتعادل.

قانون الجذب والتنافر الكهربائي

القاعدة الأساسية: الشحنات المتشابهة تتنافر، والشحنات المختلفة تتجاذب.

• شحنة موجبة + شحنة موجبة → تتنافران.
• شحنة سالبة + شحنة سالبة → تتنافران.
• شحنة موجبة + شحنة سالبة → تتجاذبان.

تطبيقات الكهرباء الساكنة في الحياة اليومية

• آلة التصوير (Photocopier): تستخدم الكهرباء الساكنة لجذب الحبر إلى الورق.
• فلتر الهواء الكهروستاتيكي: يجذب جزيئات الغبار باستخدام الشحنات الكهربائية.
• دهان السيارات: تشحن جزيئات الطلاء بشحنة كهربائية لتلتصق بشكل متساوٍ بجسم السيارة.
• شماعة الملابس: تمنع التصاق الملابس عند استخدام مزيل الكهرباء الساكنة.

مخاطر الكهرباء الساكنة

في بعض الحالات، قد تسبب الكهرباء الساكنة مخاطر مثل الصعقة الكهربائية الخفيفة عند لمس مقبض الباب بعد المشي على سجادة. في المصانع والمنشآت التي تحتوي على مواد قابلة للاشتعال، يجب تفريغ الشحنات الساكنة لتجنب حدوث شرارة تؤدي إلى حريق أو انفجار.

تمارين تطبيقية

التمرين 1: اشرح كيف يمكنك شحن بالون بلاستيكي بشحنة سالبة باستخدام قطعة صوف.

التمرين 2: إذا كان لديك قضيب زجاجي مشحون بشحنة موجبة وقربته من كرة صغيرة متعادلة، ماذا يحدث؟

التمرين 3: اذكر ثلاث تطبيقات للكهرباء الساكنة في الحياة العملية.

التمرين 4: لماذا يمكن أن تشعر بصعقة كهربائية عند لمس مقبض باب السيارة بعد الخروج منها في يوم جاف؟

للمزيد من المعلومات، راجع درس التركيب الكهربائي البسيط ودرس المواد الموصلة والعازلة للكهرباء.

📍 دروس مشابهة:

• مقارنة وترتيب الأعداد العشرية النسبية — التمثيل على المستقيم المدرج — الرياضيات — السنة الأولى متوسط — المنهاج الجزائري
• التوازن الحراري — مفهومه وتطبيقاته في الحياة اليومية — العلوم الفيزيائية — السنة الأولى متوسط — المنهاج الجزائري
• التنمية المستدامة — مفهومها وأهدافها — علوم الطبيعة والحياة — السنة الأولى متوسط — المنهاج الجزائري