يدور مقالنا اليوم حول ما هي الشحنات الكهربائية ، وهى ما تتميز به المواد المالكة لخاصية الجذب الكهروستاتيكى، وذلك في ظل وجود العديد من المواد المختلفة.
ما هي الشحنات الكهربائية
والشحنة الكهربية هي واحدة من الخصائص التي تتميز بها الأجسام التي تُعرف بأنها دون ذرية، وفى عموم الأمر فإن الكهرباء هو مصطلح يضم العديد من مختلف الظواهر الدالة على تواجد الشحنة الكهربائية وسريانها وتدفقها .
ومن الجدير بالذكر أن علم الكهرباء هو واحداً من العلوم الهامة الذي له تأثير كبير على بقية العلوم، فالكهرباء بظواهرها المختلفة خضعت للدراسة منذ قديم الأزل، لكن هذا العلم لم يخضع للتحسين والتطوير إلا في القرنين السابع والثامن عشر .
لذا فإننا خلال مقالنا اليوم سوف نلقي الضوء على الشحنة الكهربائية وأنواعها وعلاقتها بالأجسام ومصادرها عبر موسوعة فتابعونا.
شحنة كهربائية
تعتبر الشحنة الكهربائية هي واحدة من المصادر الطبيعية المنتجة للطاقة الكهرومغناطيسية، وهى إحدى الخواص الفيزيائية التي تختص بها المادة وتم تقسيمها إلى قسمين وهما شحنات سالبة أو شحنات موجبة.
وتقوم الجسيمات بحمل الشحنات التي إما أن تكون موجبة أو سالبة أو متعادلة فتتم العديد من عمليات الاقتران فيقترن الإلكترون بالشحنات السالبة، بينما البروتونات بالشحنات الموجبة والنيوترونات بالشحنات المتعادلة.
مع العلم أنه قد يوجد بعض الأجسام التي لا تقترن بشحنات وعمليات الانتقال هذه يطلق عليها لقب التفريغ الكهربي، فهذه العملية تتميز بأنها تحدث في لحظة وبشكل مفاجئ بين جسمين بينهما فوارق في ما يُعرف باسم الجهد الكهربائي، فيكون نتيجة ذلك التفاعل حدوث تيار كهربائي مفاجئ وقد يكون غير مرغوب حدوثة .
الشحنة الكهربية والأجسام
يمكن بشكل بسيط أن نعرف المادة على أنها عنصر واحد أو عناصر متعددة وحتى وقتنا هذا تمكن العلم من معرفة فيما يزيد عن 107 عنصر من عناصر المادة ويحتوى كل عنصر بداخلة على مجموعة من الذرات وبتناول كل ذرة على حدى وفحصها ودراستها نجد أن الذرة تتكون من ثلاثة شحنات كهربائية هي إما أن تكون سالبة أو موجبة أو متعادلة الشحنة .
أنواع الشحنات الكهربائية
وباختلاف أنواع الشحنات الكهربائية تختلف أنواع المادة الموصلة للكهرباء فهي تكون على النحو التالي:
موصلة للكهرباء: وهى تلك المواد التي تحتوى على الإلكترونات التي تتمتع بالحرية الكبيرة في الحركة وهذا يجعل ارتباطها بالنواة ضعيفًا وأمثلتها النحاس والحديد والمعادن على وجه عام.
المواد العازلة: ومن لقبها يتضح أنها غير موصلة للتيار الكهربائي وهى تلك المواد التي لا تتمتع فيها الإلكترونات بالحرية الكبيرة في الحركة وهى تتميز بأنها لها عالية الارتباط بالنواة ولذلك فهي لا تستطيع نقل التيار الكهربائي ومثال لذلك الخشب والزجاج والبلاستيك.
النوع الثالث من المادة يكون شبه موصل للتيار الكهربائي وهى باختصار المواد التي ترتبط فيها الشحنات السالبة بالنواة ارتباط متوسط القوة ويعد واحداً من الأمثلة المشهورة السيليكون.
مميزات الشحنة الكهربائية
يمكن أن تنتقل الشحنات الكهربائية بين الأجسام المختلفة في حالة أن يتوافر الجسم الموصل الجيد لها وهو ما ذكرناه باسم المواد الموصلة للتيار الكهربائي
الشحنة الموجبة التي تتواجد بداخل البروتون تكون مساوية للشحنة السالبة التي تتواجد بداخل الإلكترون، وهذه الشحنة أو القوة يتم الرمز لها ب ( e )
ما تشابه من الشحنات الكهربائية يتنافر مع بعضة وما اختلف منهم يتجاذب إلى بعضة.
المصادر الطبيعية لإنتاج الطاقة الكهربائية
تعددت المصادر التي تولد من خلالها الطاقة الكهربائية فمنها ما هو مستمد من الطبيعة ومنها ما هو دون ذلك فالمصادر الطبيعية تنقسم إلى :
متجددة: الشمس والماء والرياح والحرارة الجوفية .
غير متجددة: الغاز و النفط و الطاقة النووية .
كما أن هناك مصادر أخرى غير طبيعية مثل الكيماوية وطرق أستاتيكية وطرق تحويلية.
