الكترسيته چيست ؟

الكتريسيته جريان بارهاي منفي كه الكترون خوانده مي شوند است . ( الكترون ها ذراتي هستند كه بخشي از همه اتم ها را تشكيل مي دهند . ) اين بارهاي الكتريكي با واحدي به نام كولن اندازه گيري مي شوند . الكتريسيته شكل بسيار انعطاف پذيري از انرژي است كه آن را مي توان به شكل هاي متعدد ديگري از انرژي ، از جمله نور و گرما ، تبديل كرد . دو نوع الكتريسيته وجود دارد : جريان مستقيم(DC) ،كه فقط در يك جهت بر قرار مي شوند ، و جريان متناوب ( AC)كه در هر ثانيه بار ها تغيير جهت مي دهد .

رعد و برق : گاهي اوقات هنگام طوفان ، الكتريسيته به صورت طبيعي به شكل برق آسمان ديده مي شود. رسانا ها و عايق ها : رسانا ماده اي است كه بار الكتريكي به آساني در آن جريان يابد . فلز ها ، به ويژه طلا و نقره ، رسانا هاي خوبي هستند زيرا اتم هاي آنها الكترون هاي آزادي دارند كه انرژي را به آساني بين اتم ها انتقال مي دهند . عايق ماده اي است كه بار الكتريكي نمي تواند به آساني از آن عبور كند . مواد پلاستيك و لاستيك عايق هاي خوبي هستند زيرا الكترون ها در اتم هاي آنها محدودند و در نتيجه انرژي نمي تواند به آساني بين اين تام ها منتقل شود .

ايجاد الكتريسيته

تقريباً همه اشكال انرژي را مي توان به الكتريسيته تبديل كرد . متوال ترين روش هاي ايجاد الكتريسيته روش هايي است كه در باتري ها و مولد هاي برق به كار مي رود . توان حاصل از باتري با تبديل انرژي شيميايي به انرژي الكتريكي حاصل مي شود . بيش تر مولد هاي برق انرژي گرمايي (حاصل از سوزاندن سوخت ) را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند . بعضي از مولدها از منابع طبيعي مانند نور خورشيد يا نيروي باد براي به دست آوردن انرژي الكتريكي استفاده مي كنند.
مولد هاي برق : با قطع خطوط نيرويي كه حول يك آهن ربا وجود دارد مي توان جريان اكتريكي ايجاد كرد . اين خطوط توسط يك سيم پيچ قطع مي شوند و الكترون هاي آزاد سيم به حركت در مي آيند . به اين ترتيب جريان الكتريكي در سيم ايجاد مي شود . اين اثررا با قطع خطوط به دفعات بيشتر ، يا افزايش تعداد دورهاي سيم پيچ يا قدرت آهن ربا مي توان افزايش داد . در نيرو گاه هاي برق سراسرجهان با استفاده از اين روش الكتريسيته در مقياس بالا توليد مي شود
باتري ها : باتري ها را مي توان محفظه ذخيره انرژي دانست . يك باتري معمولي شامل الكترود هاي منفي والكترود هاي مثبت و مايع يا خمير اسيدي به نام الكتروليت مي باشد . الكترود ها در الكتروليت حل مي شوند و يون ها را به وجود مي آورندكه باعث ايجاد باراضافي در الكترود هاي منفي و مثبت مي گردد. اين بار،هنگامي كه به مدار وصل گردد،جريان توليد مي شود. الكترونيك
الكترونيك شاخه جديدي از فيزيك است كه هر روز نقش مهم تري در زندگي ما ايفا مي كند . اين شاخه علمي به استفاده از الكتريسيته براي ايجاد سيگنال هايي كه اطلاعات را حمل مي كنند و وسايلي مانند كامپيوتر ها را كنترل مي كنند مربوط است . اين وسيله ها حاوي مدار هاي الكتريكي هستند كه جريان الكتريكي از آنها عبور مي كنند .بخش هاي كنترل كننده يك مدار ، مؤلفه هاي آن خوانده مي شوند ، كه شامل ديود ها و ترنزيستور هاست .مؤلفه ها مي توانند جريان را تقويت كنند ، قطع و وصل كنند ، يا جهت آن را تغيير دهنند .

نظارت بر ايمني پرواز : مدار هاي الكترونيكي بر سيستم هاي هوا پيما نظارت مي كنند و در صورتي كه اشكالي به وجوذ آيد اخطار مي كنند .

ترانزيستور : ترانزيستور از سه بخش اصلي متصل به هم تشكيل مي شود . ترنزيستور يك وسيله الكترونيكي است كه مي تواند مدار ها را قطع و وصل كند ، و اطلاعات را در داخل كامپيوتر ها ذخيره كند . اغلب از آن براي تقويت جرياني كه از يك مدار به مداري ديگر مي رود استفاده مي شود . ترانزيستور ها در كامپيوتر اين كار راهزاران بار در دقيقه انجام مي دهند .

آرايش ترنزيستور : سه بخشي كه يك ترانزيستور را تشكيل مي دهند ، بيس ، اميتر ، و كلكتور هستند .مدار هاي قطع و وصل كننده : بيس ترانزيستور به مدار اول متصل مي شود . اكر ولتاژ اين مدار كمتر از 07/0 متر باشد ، جرياني در مدار ودم بر قرار نمي شود . اگر ولتاژ 07/0 ولت يا بيشتر باشد ، بيس مدار دوم را روشن مي كند .

ديود :ديود يك مؤلفه الكترونيكي است كه جريان متناوب(AC)
را در يك مدار الكتريكي به جريان مستقيم (DC) تبديل مي كند . جريان متناوب ( كه نوعي جريان مورد استفاده در منازل است . ) به طور مداوم جهت خود را معكوس مي كند . جريان مستقيم فقط در يك جهت جاري مي شود و آن را مي توان توسط باتري ايجاد كرد . ديود با محدود كردن جريان الكترون ها ( ذرا داراي بار منفي ) به يك جهت خاص عمل مي كند .

ديود نور دهنده : ديود نور دهنده (LED) هنگامي كه جرياني از آن عبور مي كند نور ساطع مي كند .

نيمه رسانا : بعضي از غير فلز ها ، مانند سيليسيوم ، تحت شرايط معيني الكتريسيته را هدايت مي كنند ، اما رسانا هاي خوبي نيستند . به همين دليل آنها را نيمه رسانا مي نامند . اين عناص در حالت خالص خود رسانايي بسيار ضعيفي دارند و بنابر اين مقداري « نا خالصي » به آنها اضافه مي كنند تا الكتريسيته را بهتر هدايت كنند . دو نوع نيمه رسانا وجود دارد : نوع N و نوع P .

تراشه هاي كامپيوتر : سيليسيوم يك نيمه رسانا است كه براي ساختن تراشه هاي كامپيوتر به كار مي رود . هر تراشه از صدها هزار مؤلفه ريز تشكيل مي شود . صفحه مدار : اين صفحه حاوي چندين تراشه سيليسيمي است . اين تراشه هاي سيليسيمي صدها مدار را كنترل مي كنند .

مدار هاي الكتريكي

مدار الكتريكي ، مسير رساناي پيوسته اي است كه از يك منبع تغذيه شروع و به آن ختم مي شود . چنين مداري سه بخش اصلي دارد : منبع تغذيه ، رسانا ، و بار . توان توسط يك مولد برق تامين مي شود ، رسانا جريان را حمل مي كند ، وبار يك وسيله الكتريكي مانند لامپ است .

اندازه گيري الكتريسيته : نيرويي كه بار الكتريكي در يك مدار مي راند نيروي محركه الكتريكي (emf) خوانده مي شود . اين نيرو با واحدي به نام ولت (V) و با استفاده از ولت متر لندازه گيري مي شود . آهنگ حركت جريان الكتريكي ( جريان بار الكتريكي ) در يك مدار با واحد آمپر (A) سنجيده مي شود . جريان الكتريكي با استفاده از آمپر متر اندازه گيري مي شود.

آمپر متر : آمپر متر آهنگ جريان يك بار را اندازه مي گيرد . اين دستگاه به صورت متوالي در مدار قرار داده مي شود .

ولت متر : ولت متر انرژي يك بار را اندازه مي گيرد .اين دستگاه به صورت موازي در مدار قرار داده مي شود .

بعضی از اتم ها دارای الکترونهای ناپیوسته هسـتند. الکترونها را می توان به آسانی از یک اتم به اتم دیگر منتقل کرد. زمانی که این الکترونها در بین اتمها حرکت می کنند، جریان الکتریسیته یا برق تولید می شود.

یک قطعه سیم را بردارید. الکترونها از یک اتم به اتم دیگر عبور کرده و باعث ایجاد جریان برق از یک سمت به سمت دیگر می شود. الکترونها بسیار کوچک هستند. یک سکة مسی بیش از 1022´ 1 الکترون دارد . میزان عبور جریان الکتریسیته در مواد مختلف فرق دارد. اندازه گیری میزان هدایت الکتریکی یک ماده، مقاومت آن نامیده می شود.

میزان مقاومت درون یک سیم بستگی به ضخامت ، طول و جنس آن دارد. ضخامت سیم را قطر آن می گویند.

هرچه قطر سیم کوچکتر باشد، طول سیم بیشتر است. بیشترین قطر سیمهای معمولی برابر یک است. سیمها از فلزات مختلفی ساخته شده اند ، که به عنوان مثال می توان از سیم مسی ، آلومینیومی و حتی فولادی نام برد . هریک از این فلزات دارای مقاومت مختلفی می باشند. هرقدر که مقاومت سیم کمتر باشد ، هدایت الکتریکی آن بهتر خواهد بود.

سیم مسی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا مقاومت آن کمتر از سایر فلزات است. معمولاًٌ سیمهای درون دیوار ، لامپها و سایر جاها از جنس مسی است.

یک قطعه فلز می تواند به صورت یک بخاری عمل کند. زمانیکه جریان الکتریکی برقرار می شود ، مقاومت باعث اصطکاک و اصطکاک باعث گرما می شود. هرقدر که مقاومت بیشتر باشد ، گرمای ایجاد شده بیشتر خواهد بود. بنابراین یک سیم پیچ، مثل مو خشک کن (سشوار)، دارای مقاومت بالایی بوده و درنتیجه حرارت زیادی تولید می کند.

اما برخی از مواد دارای هدایت الکتریکی بسیار ضعیفی هستند. به این دسته از مواد عایق می گویند. لاستیک عایق خوبی است و به همین دلیل از آن به عنوان روکش سیمهای برق استفاده می شود. شیشه نیز عایق خوبی است. اگر به خطوط انتقال برق توجه کنید، مشاهده خواهید نمود که انتهای آن به یک شئ برآمده وصل شده است. اینها عایقهایی از جنس شیشه هستند. این عایق ها از تماس فلز درون سیمها با فلز برجها جلوگیری می کنند.

الکتریسیته ساکن

الکتریسیتة ساکن نوع دیگر از انرژی الکتریکی است. برخلاف الکتریسیتة جاری که حرکت می کند، الکتریسیتة ساکن در یک محل باقی می ماند.

اما الکتریسیتة ساکن چیست ؟

، کلمة «الکتریسیته» از کلمات یونانی «elektor» به معنی خورشید درخشان و «elektron» گرفته شده است که هر دو کلمه کهربا را توصیف می کند. کهربا شیرة درخت فسیل شده ای است که میلیونها سال قبل وجود داشته و حال مانند یک سنگ سخت شده است.

حدود 600 سال قبل از دوران کنونی یونانیان به مسئلة جالبی پی بردند : زمانیکه کهربا را به یک قطعه خز می مالید ، کهربا شروع به جذب ذرات گرد و غبار ، پروکاه می کند. اما هیچ کس توجه زیادی به این اثر عجیب ننمود تا اینکه در حدود سال 1600 دکتر ویلیام گیلبرت در مورد واکنش های آهنربا و کهربا به بررسی پرداخت و پی برد که در سایر اشیاء نیز می توان ایجاد الکتریسیته نمود.

گیلبرت معتقد بود که کهربا در اثر مالش به خز تولید «الکتریسیته صمغی» می کند. اما در اثر مالش ابریشم به شیشه آنچه که تولید می شود را «الکتریسیتة شیشه ای» نامید. در سال 1747 دانشمندی به نام بنجامین فرانکلین در آمریکا و ویلیام واتسن در انگلستان به یک نتیجة مشابه رسیدند. آنها معتقد بودند که کلیة مواد دارای یک نوع سیال الکتریکی هستند . در واقع آنها در مورد اتم و الکترون چیزی نمی دانستند ، بنابراین براساس رفتار موجود آن را سیال نامیدند.

آنها فکر می کردند که این سیال می تواند به راحتی در ماده نفوذ کرده و نمی توان آن را تولید کرده یا از بین برد. همچنین آنها معتقد بودند که عمل مالش (مثل مالش کهربا به خز) موجب حرکت این سیال دیده نشده از یک شئ به شئ دیگری گردیده و باعث تولید الکتریسیته در هر دو می شود.

فرانکلین وجود سیال را مثبت و عدم وجود آن را منفی در نظر گرفت. بنابراین، برطبق گفتة او، جهت جریان از مثبت به منفی بود. اما امروزه ما می دانیم که عکس این قضیه صادق است. به عبارت دیگر جهت جریان الکتریسیته از منفی به مثبت است . سایرین از این هم فراتر رفته و معتقد بودند که دو نوع سیال وجود دارد. آنها براین باور بودند که مواد دارای سیال مشابه یکدیگر را جذب و مواد دارای سیال مختلف یکدیگر را دفع می کنند.

همة این موارد صرفاً تا اندازه ای درست بود و بدین ترتیب بود که نظریات علمی گسترش یافت. هرکسی دلیل وقوع پدیده ای را بررسی و سپس نظریه ای را ارائه می کند . بعضی اوقات یافتن واقعیت قرنها طول خواهد کشید. حال ما می دانیم که الکتریسیته یک سیال نبوده و در واقع حرکت ذرات باردار بین مواد یا به عبارت دیگر تبادل الکترون بین دو شئ است

الكتريسيته ساكن

الكتريسيته ساكن بر خلاف الكتريسيته جاري حركت نمي كند . اين نوع الكتريسيته وقتي ايجاد مي شود كه يك ماده خنثي از نظر الكتريكي ، الكترون ( ذرات داراي بار منفي ) از دست مي دهد يا به دست مي آورد ،و داراي بار الكتريكي به ترتيب مثبت يا منفي مي شود . با ماليدن يك بادكنك به لباس هاي خود مي توانيد الكتريسيته ساكن به وجود آوريد . الكترون ها از لباس به بادكنك منتقل مي شوند ، و بادكن را داراي بار منفي لباس را داراي بار مثبت مي كنند . الكتريسيته ساكن حاصل در هر دو شئ ، اشيايكوچك و سبكي مانند تكه هاي كاغذ را جذب مي كند .
برق آسمان : جريان هاي هوا در ابر هاي طوفاني موجب برخورد ذرات آب و يخ با يك ديگر مي شود . نيروي جاذبه بين نيرو هاي مخالف باعث مي شود كه اين بار ها از دو سوي ابر به طرف هم بجهند و يك ديگر را خنثي كنند . اين امر موجب به برق آسمان از نوعي كه پهنه آسمان را روشن مي كند مي شود .گاهي بار هاي منفي پايين يك ابر با جهت به سوي زمين خنثي مي شوند . اين امر منجر به برق زدن آسمان از نوع چنگك مانند مي شود .

الكترسيته چيست ؟

مطالب مشابه :

انرژي

روماتيسم و ارتباط آن با مفاصل

شهر مكه

الكترسيته چيست ؟

پرستاري