الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن القوة الكهربائية

بواسطة: نشر في: 25 سبتمبر، 2019
mosoah
القوة الكهربائية

في الكثير من الأحيان نسمع مصطلح القوة الكهربائية والشحنة الكهربائية، والتيار والمجال والجهد ولا نستطيع فهم كل تلك المعاني وفهم ما يشير محتواها، فلعل الكثير مننا يدرك أهمية الكهرباء في الحياة عامة وأنها أصبحت من الأساسيات التي لا يستطيع الإنسان أن يعيش بدونها، ولعلنا أيضاً نعي أهمية الكهرباء في نشأة التقدم الصناعي والحضاري في القرن الأخير، ولكن هناك الكثيرون الذين يجهلون أن للكهرباء علم كبير متخصص في دراستها واستكشافها، وتطبيقها في المجالات المختلفة كمصدر طاقة مهم للغاية، وفي السطور التالية ستعرض موسوعة بحث عن القوة الكهربائية ومفهومها بالإضافة إلى تقديم تطبيق عليها.

القوة الكهربائية

تمكن تشارلز كولوم عالم الفيزياء الفرنسي من اختراع ميزان التواء، وهو عبارة عن أداة يستخدمها في قياس القوة الكهربائية الكامنة في جسمين مشحونين بالطاقة، وقد لاحظ تشارلز أن بعض الأجسام تتنافر عن بعضها البعض، والبعض الأجر تنجذب وتقترب، واستنتج أن هذا يحدث بسبب اختلاف قوة الشحنة الكهربائية في كل جسد عن الأخر، ولاحظ أيضاً مربع المسافة الموجود بن مركز الكرتين يتناسب عكسياً مع قوة تجاذب الأجسام عن بعضها أو تنافرها، وبفضل تلك التجارب والنظريات التي لاحظها تشارلز استطاع العلماء تصنيف خصائص القوة الكهربائية، والتي تتلخص في:

  • مربع المسافة بين مركز كرتين يتناسب عكسياً مع نسبة الشحنة.
  • عندما نقوم بضرب شحنتين فإن النتيجة تتناسب طردياً مع قوة الشحنة الكهربائية.
  • في حالة أن هناك شحنة موجبة والأخرى سالبة فإن الجسمين يتجاذبان ويقتربان مع بعضهما، لكن إذا تشابهت الشحنتين وأصحبت سالبتين أو موجبتين، فإن قوة التنافر بين الأجسام تتزايد.
  • تصنف الشحنة الكهربائية بأنها من القوى المحافظة.

قانون كولوم الرياضي

نعبر عن قانون كولوم ب( ق=أ(ش1ش2)/ف2 )، فنرمز للقوة الكهربائية برمز (ق) ونعبر عنها بوحدة القياس نيوتن، أما “أ”، فيعني ثابت كولوم الذي يساوي (8.9875×109)، ووحدة ثابت الكولوم نعبر عنها بنيوتن (م2/كولوم2 )، ونعبر عن مقدار الشحنة الأولى بـ(ش1)، ونسبة الشحنة الثانية نعبر عنها بـ(ش2)، وقد وضع تشارلز وحدة قياس للشحنة وسماها(كولوم)، وقام بقياس المسافة الموجودة والفاصلة بين الشحنتين بالمتر وعبر عنها بالرمز (ف)، ويجدر بنا الإشارة أن قانون تشارلز كولوم الرياضي هو قانون تجريبي ولا يستطيع أحد أن يشتقه من قانون أو نظرية أخرى.

 الشحنة الكهربائية

بالرغم من أن تطور علم الكهرباء ظهر حديثاً، إلا أن ظهور الكهرباء كان منذ القدم، فشعر بها الإنسان القديم عن قيامه بالأنشطة المختلفة، مثل التكهرب عن وضع بعض الأقمشة على جسده أو تمشيته على أرض رطبة، ومن بعدها بدأ الإنسان برصد الظواهر الطبيعية وملاحظة الشحنة الكهربائية وإدراك أنها موجودة في الأجسام، وقام بتصنيف تلك الشحنة إلى سالبة وموجبة على أساس أن الشحنات التي تحمل عدد قليل من الإلكترونات تصنف بأنها موجبة، وعلى العكس كلما امتلكت الشحنات إلكترونات كثيرة فتصنف بأنها سالبة.

وتجدر الإشارة إلى أن شحنة الإلكترون تساوي ( 1.60219×10-19 كولوم)، وتم تصنيفها بأنها أصغر شحنة موجودة في الكون، مما يوضح لنا أن الكولوم الواحد يحتوي على عدد إلكترونات تساوي( 6.24×1018).

مثال على القوة الكهربائية

تعمل قوة الشحنة الكهربائية على جعل الذارت أكثر تماسكاً كما تساهم في حفظها، فتقوم النواة الموجبة والتي تشتمل على بروتونات موجبة بجذب الإلكترونات السالبة في اتجاهها، وفي حالة قيامنا بإجراء قياس لقوة الجاذبية الموجودة بين الإلكترون والنواة فإننا سنجدها قليلة للغاية، ويرجع ذلك إلى أن كتلة الإلكترونات وكتلة النواة صغيرتان جدا، فمن هذا نستنتج أن الشحنة الكهربائية أقوى من مقدار التجاذب، وأن الشحنة هي التي تعمل على حفظ الذرة وليست الجاذبية.