اكتشاف الكهرباء كان من أهم الاكتشافات في العصر الحديث، حيث كانت هناك مشاكل متعددة قبل اكتشافها، مثل الظلام المستمر. بالإضافة إلى ذلك، قدمت الكهرباء حلا لهذه المشاكل.
وتعتبر الكهرباء مهمة جدا في العديد من المجالات المختلفة للإنسان، وسنتناول في هذا المقال كيفية اكتشافها وفوائدها المتعددة
تعريف الكهرباء
- يشمل مصطلح الكهرباء العديد من الظواهر التي تحدث نتيجة تدفق التيار الكهربائي.
- ومن بين تلك الظواهر ظاهرة البرق وظاهرة الكهرباء الساكنة
- تختلف المفاهيم المتعلقة بالكهرباء بين المجال الكهربائي والشحنة الكهربائية.
- والجهد الكهربائي، والتيار الكهربائي، والكهرومغناطيسية.
وفيما يلي تعريف لكل مفهوم منهم:
المجال الكهربائي
- هو ما تنتجه الشحنة الكهربائية ويؤثر في الشحنات الأخرى المجاورة لها
الشحنة الكهربائية
- إنها خاصية متواجدة في بعض الجسيمات غير الذرية وتقوم بتحديد التفاعلات الكهرومغناطيسية الخاصة بها.
- عند شحن المادة كهربائيا، تتأثر بالمجال الكهرومغناطيسي وتبدأ في إنتاجه
الجهد الكهربائي
يقاس من خلاله قدرة العمل في المجال الكهربائي، والفولت هو وحدة القياس المعتمدة لذلك
التيار الكهربائي
الأمبير هو وحدة القياس المخصصة لحركة الجسيمات المشحونة كهربائيا
الكهرومغناطيسية
- هو التفاعل الأساسي الذي يحدث بين حركة الشحنة الكهربائية والمجال المغناطيسي
سبب تسمية الكهرباء بهذا الاسم
- كلمة `الكهرباء` هي إحدى الكلمات الفارسية المشتقة، وتتكون من جزئين وهما `كاه` وتعني القشة.
- و(رباي) يعني الجاذب، أي المعنى الكامل للكلمة هو جاذب القش.
- في اللغة الفارسية، الكلمة `كهربا` تشير إلى الكهرمان، المعروف أيضا في اللغة العربية باسم العنبر الأشهب
كيف تم اكتشاف الكهرباء بالعالم
- كان الناس يعلمون في الأزمان القديمة قبل اكتشاف الكهرباء عن الصدمات التي تحدثها سمك الرعاش.
- فقد عرف عند القدماء المصريين بصاعقة نهر النيل
- ثم قام عدد كبير من الكتاب في تلك الفترة مثل سكريبونيس لارجوس وبليني الأكبر بالتأكيد على الشعور.
- تنميل الجسم ينجم عن التعرض لصدمات كهربائية، مثل تلك التي ينفذها سمك السلور الكهربائي الصاعق الأنقليس
- اكتشف هؤلاء الكتاب أن هذه الصدمات الكهربائية قادرة على الانتقال بين الأجسام الموصلة
- العرب كانوا أول من اكتشفوا البرق والكهرباء التي تنتج من مصادر مختلفة.
- تم استخدام كلمة `رعد` أيضا في فترة ما قبل القرن الخامس عشر
- وأول تجربة للكهرباء الساكنة تمت بواسطة الفيلسوف الإغريقي طاليس الملطي، وكان ذلك تقريبا في عام 600 قبل الميلاد
- حيث قام بحك قضبان الكهرمان بجزء من فرو قطة، وهذا أدى إلى جذب الريش وكل ما يتميز بالخفة
- بعد إجراء تلك التجربة، اكتشف طاليس الملطي أن الكهرمان يتحول إلى مادة مغناطيسية عند حدوث احتكاك
تكملة كيفية اكتشاف الكهرباء في العالم
- في عام 1600م، قام الطبيب الإنجليزي ويليام جيلبرت بدراسة مفصلة للكهرباء المغناطيسية.
- استنتجت هذه الدراسة أن هناك اختلافا بين تأثير الكهرباء الساكنة الناتجة عن احتكاك الكهرمان والمغناطيس.
- كان هو أول من قام بترجمة كلمة الكهرمان اليونانية وأطلق عليها كلمة `إلكتريكوس` للكهرباء.
- وهو ما أعرفه فيما بعد بأسماء “الكهرباء” و “الكهربائية.
- استمرت الدراسات حول الكهرباء حتى القرن الثامن عشر عندما قام بنجامين فرانكلين بأبحاث شاملة حولها
- قد اهتم بدرجة قصوى بدراسة الكهرباء، حيث قدم كل ممتلكاته لتمويل تلك الأبحاث.
- في عام 1752م، قام بتجربة ربط مفتاح معدني بخيط مربوط بطائرة ورقية.
- ثم أطلق الطائرة لتحلق في السماء في وقت تكونت فيه عاصفة جوية.
- وقد لاحظت عدة شرارات تخرج من المفتاح وتصل ليديه، ومن تلك التجربة تأكدت أن البرق يمتلك طبيعة كهربائية
- ثم قام لويجي جالفاني بنشر اكتشافه الخاص بالكهرباء الحيوية في عام 1791.
- وأوضح أن الخلايا العصبية تقوم بنقل الإشارات للعضلات عن طريق الكهرباء.
- تم اكتشاف أول بطارية كهربائية في عام 1800م بواسطة أليساندرو فولتا.
- تم إطلاق اسم البطارية الفولتية عليها، وتم تصنيعها من طبقات متعددة من النحاس والزنك
- لقد كانت تلك البطارية ذات أهمية كبيرة للعلماء، حيث أصبحت مصدرا أساسيا للطاقة الكهربائية.
- في عام 1821م، اخترع مايكل فاراداي المحرك الكهربائي.
الاستخدامات المتعددة للكهرباء
أصبحت الكهرباء جزءا أساسيا من الحياة الحديثة وأصبح من المستحيل الاستغناء عنها، حيث تتنوع استخداماتها في الحياة اليومية، ومن أمثلة استخدامات الكهرباء ما يلي:
- يعتبر استخدام الكهرباء في الإضاءة من أهم استخداماتها، حيث يتم استخدامها لإنارة المصانع والمنازل والطرقات وأشياء أخرى كثيرة.
- تستخدم في تشغيل الآلات والمعدات بالمصانع.
- وتستخدم لتشغيل أنواع مختلفة من المحركات.
- يتم استخدامها في فصل الشتاء لتدفئة الأجواء الباردة باستخدام أجهزة كهربائية مصممة خصيصا لذلك.
- تستخدم في العديد من الأجهزة التي أصبحنا نعتمد عليها بشكل أساسي مثل الغسالات والثلاجات وشاشات التلفاز والمكيفات والعديد من الأجهزة الأخرى التي أصبح استخدامها ضروريا يوميا.
- يتم استخدام الكهرباء في التطوير من خلال تشغيل أجهزة الكمبيوتر وأيضا الروبوتات.
- تستخدم أيضا في تطوير وسائل النقل، حيث تم اختراع بطاريات السيارات والقطارات الكهربائية وغيرها.
- الكهرباء تلعب دورا هاما في مجال الجراحة والأدوية مثل اكتشاف الأشعة السينية والليزر والرنين المغناطيسي
- تساعد الكهرباء في تطوير المناطق غير المتقدمة
- حيث يمكن نقل الطاقة الكهربائية من مكان إلى آخر حتى لو كانت المسافة بعيدة جدا.
- تتميز الكهرباء بأمان تام عند التعامل السليم معها وعدم لمس مصادر التيار الكهربائي.
أضرار اكتشاف الكهرباء على البيئة
- رغم وجود فوائد واستخدامات كثيرة للكهرباء، إلا أن هناك بعض الأضرار التي تحدث نتيجة استخدامها وتؤثر سلبا على البيئة.
- يتسبب حرق الوقود لتوليد الكهرباء في إطلاق مجموعة من الغازات الضارة مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد الكربون الأول وأكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت.
- مع إنتاج بعض المعادن الثقيلة، وينتج أيضا ظهور بعض الجسيمات التي تضر بالبيئة، بالإضافة إلى المخلفات الضارة جدا عند توليد الكهرباء من المفاعلات النووية.
- تؤثر جميع منتجات الاحتراق بشكل سلبي على البيئة وصحة الإنسان، حيث يساهم ثاني أكسيد الكربون في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري.
- كما يسبب ثاني أكسيد الكبريت حدوث الأمطار الحمضية التي تضر بالنباتات والكائنات الحية المائية، ويزيد من شدة الأمراض المرتبطة بالجهاز التنفسي وأمراض القلب لكبار السن والأطفال على حد سواء.
- وتؤثر أيضا أكاسيد النيتروجين سلبا على الأوزون، مما يتسبب في إلحاق أضرار كبيرة بالرئتين، بالإضافة إلى الخطر الذي تشكله المعادن الثقيلة مثل الزئبق على حياة الإنسان.
أضرار اكتشاف الكهرباء على حياة الإنسان
تسبب الكهرباء ضررا للإنسان، ومن أمثلة تلك الضرر:
الإصابة بالصدمة الكهربائية
وتحدث هذه الظاهرة نتيجة لمرور تيار كهربائي في جسم الإنسان عند لمس أحد مصادر الكهرباء.
الحروق
الكهرباء قد تسبب حروقا خطيرة للإنسان، سواء حروقا خارجية أو حروقا داخلية في أنسجة الجسم.
التأثيرات العصبية
أحيانا، الصدمات الكهربائية تؤدي إلى تداخل مع النظام العصبي في الجسم، وقد يتأثر القلب والرئتين في حالة الصدمات الكهربائية التي لا تؤدي إلى الوفاة.
وبهذا نكون قد انتهينا من مقالنا حول اكتشاف الكهرباء في العالم، حيث قدمنا أيضا مميزاتها وآثارها الإيجابية والسلبية على الإنسان والبيئة.
