الكهرباء..... ما هو هذا الشىء الساحر ؟ ما ماهيته وكنهه ؟ هل نراه ؟ حتمًا لا نراه ولكنه تقاسم معنا حياتنا الحاضرة . ولم يكن كذلك عند أسلافنا منذ فترة ليست بعيدة .و ليست دعابة إن ذكرت أن أهم الأدلة على وجوده ، مُحصل الكهرباء الموكل إليه تحصيل ما استهلكناه فى إنارة منازلنا وتشغيل أجهزتنا وغير ذلك .كيفَ يُقدر هذا المُحصل إستهلاكنا ؟ ويحوله إلى مبلغ أقل أو أكثر منْ جيراننا .
ومن أدلة وجوده عندما يلمس أحدهم مصدرًا للكهرباء ، ربما إبتداء من 20 مللى أمبير (تيار متردد )وحوالى 90 فأعلى من الفولت . لا شك سيُصعق وغالبًا يموت أوتصيبه الحروق والإصابات على إختلافها . ومن الأدلة قيام حياتنا عليه ، فكم منكم لديه جرأة تصور حياتنا بلا كهرباء ؟
التيار الكهربى والمقاومة والفولت مفردات كهربائية
من قديم الزمان عرف المصريون القدماء عن الصدمة التى يُحدِثها نوعٌ معين من الأسماك (السمك الرعاش ) والذى يصيب مَنْ يلمسه بالصدمة (الكهربائية) ووصفوها بأنها حامية أسماك النيل . كما عرف البشر أَنَّ خرزات الكهرمان ستجذب الريش والأشياء الخفيفة بعد إحتكاكاتها بفرو القطة أو ما شابه . ولاحظ البشر ظاهرة البرق والرعد وما يصاحبها .
الشحنات الكهربائية ماهيتها ؟وما الجهد وما التيار ؟
الشحنات الكهربائية الحرة فى حالة من الحركة المستمرة على أسطح المعادن . وعند فرضنا أن هذا المعدن سلك من النحاس ، فإن هذه الشحنات تتحرك كلٌ منها فى إتجاهات مُختلفة عشوائيًا علي سطح هذا السلك . ويُضاد بعضُها بعضًا ،فهى فى حالتها هذه ليس لها أية قوة ، ومحصلة قوتها تساوى الصفر .
ولكن عند وجود قوة توجهها لنسمها (القوة الدافعة الكهربية ) وتُقاس وحداتها (بالفولت ) فتسرى هذه الشحنات الموجهة(الإلكترونات منها ) فى إتجاه واحد لتكوِّن (التيار الكهربى )والذى بدوره تُقاس وحداتُه بالأمبير.
المقاومات ما هى ؟
عند سريان هذه الشحنات فى دائرة مغلقة من السلك ، طرفا هذا السلك موصل بهذه القوة الدافعة الكهربية والتى قد تُنتج تيار متردد وتكون (مقبس كهرباء )مثلا أو تيار مستمر وتكون عادةً (بطارية جافة ) مثلًا .
وبالدائرة (الكهربية ) المغلقة هذه معوقات تعارفنا على تسميتها (مقاومات ) والتى تُقاس بالأوم (تكريمًا للعالم أوم ) وهذه المقاومات فى واقعنا قد تكون لمبة تُضىء أو مكواة فتسخن أو دُمية تقول (بابا....ماما ) - وذلك تقريب وتبسيط لهذه المسألة .
حساب المقاومات .
فى بدايات دراستنا أخذَ مُعلمنا النابِه ]يُقرب لنا الأمر ، فشبه الأمر بمرور تيار من الماء يسرى داخل مجرى ماء فلو صادف عقبة (مقاومة) =R1 ثم مر بعقبة ثانية مقاومة R2 فإن المقاومة المكافئة لهذه العقبات (المقاومات ) تساوى (R1+R2 ) وهكذا ، ويُسمَى هذا بتوصيل المقاومات على التوالي .( Series ) .
ولكن لو سار تيار الماء هذا فى مجراه ، ثم تفرَّعَ هذ المجرى إلى فرعتين ، بكل فرع منهما عقبة (مقاومة ) سوف يتوزع الماء حسب قدر كلٍ من المقاومتين R1,R2. ولأن القوة الدافعة الكهربية واحدة على طرفى هاتين المقاومتين (V)فإن التيار الكُلى I=I1+I2 وبهذا نحسب المقاومة المكافئة .
V/R=V/R1+V/R2 وعند شطب V لكل الطرفين فإن :
1/R يساوى 1/R1 زائد 1/R2
وبتوحيد المقامات وعكس حدى الكسر :
تصبح R المكافأة = R1R2/R1+R2
ولكن ماذا لو انقطع مجرى الماء هذا ، حتمًا سينسكب الماء ولن يمر ،وكذا فى حالة الدائرة الكهربية لن يمر التيار الكهربى وسيساوى الصفر، وهنا تُصبح الدائرة الكهربية ليست مغلقة (Open Circuit) ويصير التيار I=0.
وعلى العكس عند مرور تيار، وإختفاء المقاومة من وجهه ،R=0 فإنه لا شك سيشطح ويجمح . ويحترق وينصهر هو ومن فى طريقه ، ويُسمى ذلك ( Short Circuit) ويسميه الحرفيون الذين تعلموا التعامل مع الأجهزة شِفاهًا (حدثت قفلة )
ثيراجا وكتاب ثيراجا.
أما وقد استحضرنا هذه الاجواء ،وتذاكرنا مبادئ الكهرباء فمن الوفاء ذكره(ثيراجا ) وقد وفَّى وكفَّى فى كتابه وهومجلد ضخم ، والرجل من الهند والنسخة التى كانت معى بالإنجليزية ، وهو كتاب مُمتع ، ولعل دارسى تلك المرحلة يذكرونه ، قبل طوفان الإنترنت وإتاحة مكتبات كل بقاع الأرض . واسجل هنا إعجابى بالإهداء الذى قدم به كتابه إذ إهداه لأمه ، فأعادنا إلى الأصول البريئة للبشر . وهو حسب ما أذكره :
To my mother .with love and respect.
وبعد ذلك ألا ترون أن إدراكنا للكهرباء قد زاد غموضًا وإبهامًا . وعلى البشر جميعًا أن يدركوا ما استطاعوا مغزى الآ ية (وما أُوتيتم من العلم إلا قليلا ) سورة الإسراء85 .
اترك تعليقا