الکتریسیته چیست و چگونه ایجاد می شود؟
الکتریسیته چیست و چگونه ایجاد می شود؟

برای این که بفهمیم الکتریسیته چیست لازم است اطلاعاتی درباره اتم ها داشته باشیم.


می دانیم که اتم ها ذرات بسیار ریزی اند که تمام مواد از آنها تشکیل شده اند. به عبارتی همه چیز در جهان از اتم ساخته شده. اتم ها به قدری کوچک اند که میلیاردها میلیارد از آنها شیء کوچکی مثل مداد را تشکیل می دهند. همین اتم ها الکتریسیته را می سازند.

خود اتم ها از ذرات ریزی به نام پروتون، نوترون و الکترون ساخته شده اند. پروتون ها و نوترون ها در مرکز اتم که هسته نام دارد قرار دارند و الکترون ها نیز با سرعت زیاد به دور هسته می چرخند، مثل زمین که به دور خورشید می گردد. بین الکترون ها فضایی خالی وجود دارد. به طورکلی یک اتم بیشتر از فضایی خالی تشکیل شده است.

پروتون ها و الکترون ها دارای بار الکتریکی اند. الکترون ها دارای بار منفی (-) هستند و پروتون ها بار مثبت (+) دارند (نوترون ها هیچ باری ندارند). از آن جایی که الکترون ها و پروتون ها دارای بارهای مخالف اند، تمایل به حرکت به سمت یکدیگر دارند، درست مثل این که انتهای منفی یک آهنربا به سمت انتهای مثبت آهنربای دیگر حرکت می کند.

بار مثبت پروتون ها، مانع از خروج الکترون ها از اتم می شود. از طرفی هم از آن جایی که الکترون ها حرکت های زیاد رو به جلو دارند، با هسته تصادف نمی کنند. ترکیب حرکت رو به پیش و حرکت به سمت وسط اتم در نهایت الکترون ها را در حال حرکت حول هسته اتم نگه می دارد.

گاهی اوقات یک الکترون از اتم فرار می کند و می رود تا به اتم دیگری بپیوندد. این الکترون ذره کوچکی از الکتریسیته است. الکتریسیته درواقع الکترون هایی هستند که از اتم هایشان رها شده اند. وقتی در دسته ای از اتم ها الکترون ها از یک اتم به اتم دیگر در یک جهت در حال حرکت اند، الکتریسته نامیده می شود. الکتریسته «جریان» الکترون ها است. الکتریسیته نامش را از همین الکترون های داخل اتم گرفته است.

بعضی از اتم ها الکترون هایشان را راحت تر از بقیه از دست می دهند. بستگی به این دارد که آیا پوسته خارجی الکترون ها کامل است یا نه. برای مثال، اتم های مس تنها یک الکترون در بیرونی ترین لایه شان دارند که بسیار ناپایدار است و همین جدا شدن الکترون های اتم های مس را آسان تر می کند. این نوع از اتم ها که لایه بیرونی شان بسیار ناپایدار است فلزات نامیده می شوند.

به خاطر وجود الکترون های آزاد در داخل فضا، الکتریسیته در سراسر فضا وجود دارد. الکترون های آزاد در داخل ستاره ها و در تمام سیارات وجود دارند. رعد و برق فقط یکی از اشکال الکتریسیته طبیعی است. احتمالاً الکتریسیته با آغاز شکل گیری حیات بر روی زمین ارتباط داشته است.

در داخل بدن ما، افکارمان درواقع جهش کوچکی از الکتریسیته است که در امتداد اعصاب مان و بین سلول های درون مغزمان سفر می کنند. وقتی فردی دچار یک تشنج می شود یعنی الکتریسیته در داخل مغزش رها شده است.

در 200 سال گذشته، انسان ها آموخته اند از الکتریسیته برای اهداف شان استفاده کنند و انواع ماشین ها را به حرکت درآورند. وقتی می خواهیم الکتریسیته را به حرکت درآوریم (به عنوان مثال از میان یک سیم به رایانه مان جریان یابد)، به یک سیم بلند از اتم های مس نیاز داریم، زیرا الکترون ها به راحتی از یک اتم مس به اتم مس دیگر حرکت می کنند.

برای این که الکتریسیته به دست مان وارد نشود و به ما شوک ندهد به یک لفاف بسته بندی لاستیکی یا پلاستیکی نیاز داریم تا دور سیم مسی بپیچیم چون الکترون ها به راحتی از میان مواد لاستیکی و پلاستیکی حرکت نمی کنند. ما از الکتریسیته استفاده می کنیم تا خانه مان را گرم کنیم، اتاق های تاریک را روشن کنیم، غذا طبخ کنیم، ماشین لباسشویی مان را به کار بیندازیم و به موسیقی گوش دهیم. بعضی از افراد از برق برای راندن خودروشان استفاده می کنند.

احتمالاً درباره مدار الکتریکی چیزهایی شنیده اید. مدار الکتریکی وسیله ای است که در آن الکترون ها به حرکت درمی آیند و الکتریسیته درست می شود. روشن کردن چراغ خانه را در نظر بگیرید:

هنگامی که کلید را روی روشن می گذارید، مدار الکتریکی را تکمیل می کنید و باعث می شوید الکترون ها و الکتریسیته از میان لامپ جریان یابد. عناصر کلیدی یک مدار الکتریکی عبارتند از:

منبع تغذیه الکتریکی که می تواند یک باتری و یا ژنراتور و ... باشد.

سیم های رابط که هادی یا رسانا هستند و الکتریسیته را از مکانی به مکان دیگر حمل می کنند.

بارگذار که شامل لامپ یا هر وسیله ای است که الکتریسته، انرژی آن را تأمین می کند.

کلید برق (سوئیچ) که مدار را به هم متصل می کند تا جریان الکتریسیته شروع شود.

برق می تواند خطرناک باشد بنابراین لازم است هنگام کار با آن نکات مهمی را به خاطر داشته باشیم. از جمله این که همیشه دستورالعمل های روی تجهیزات الکتریکی را بخوانیم و یا وسایل الکترونیکی را داخل آب قرار ندهیم.




0 0