الطاقة الكهربائية الساكنة في جسم الانسان
الطاقة الكهربائية الساكنة في جسم الانسان، جسم الإنسان يعمل على تخزين الكهرباء، والتي تتسم شحناتها السلبة بالتساوي مع شحناتها الموجبة.
وفي هذا الموضوع سوف نتحدث عن الطاقة الكهربائية الساكنة من تعريفها وتاريخ اكتشافها، وسنذكر تطبيقات عملية عليها، وسنتعرف على علاج الكهرباء الزائدة في الجسم.
محتويات المقال
الطاقة الكهربائية الساكنة في جسم الانسان
يشعر بعض الأفراد فجأة بلسعة كهربائية في جسده، وهذا هو الطاقة الكهربائية الزائدة في جسمه، وقد يشعر بها عند ملامسته لفرد محدد أو لأغراض محددة، ويجب عليه التعرف على سبب هذا الشعور للتخلص منه والتغلب عليه.
تعريف الطاقة الكهربائية الساكنة
الطاقة الكهربائية الساكنة هي من أنواع الطاقة الكهربائية المختلفة، والتي تحدث نتيجة لتراكم الشحنة الكهربائية على سطح احدى المواد.
تحديث الكهرباء الساكنة نتيجة لاحتكاك مادة مع مادة أخرى وفركهما ببعضهما البعض، ويؤدي ذلك لاختلال تساوي الذرات بكلتا المادتين، فتمتلك كل مادة منهما أعداد متساوية من البروتونات الموجبة والإلكترونات السالبة.
وبعد تعرض البروتونات والإلكترونات للاحتكاك تنتقل الإلكترونات من المادة حتى تصبح الشحنة بها موجبة، مع انجذابها إلى مادة أخرى والتي تقوم بمنحها شحنة سالبة.
شاهد أيضًا: تعريف الطاقة الكهربائية باختصار
تاريخ اكتشاف الكهرباء الساكنة
أشارت بعض الكتب إلى أن العنصر البشري تمكن من التوصل للطاقة الكهربائية في القرن الـ16 ق.م، من خلال ملاحظتهم أن العنبر يتم شحنه بالدلك.
وفي عام 1660 ميلاديًا قام العالم ” أوتو فون غيريكه” بصنع احدى الأدوات – المصنوعة من الكرات الكبريتية – والمسؤولة عن إنتاج الطاقة الكهربائية الساكنة، والتي قام العالم ” فرانسيس هاكسبي ” بتطويرها بعد ذلك.
وفي القرن الـ18 تم إجراء عدد 2 تجربة بهدف تخزين الطاقة الكهربائية الساكنة، واحدة منهم تم إجرائها بهولندا بواسطة العالم ” بيتر فان موشنبروك ” صاحب الجنسية الهولندية، وقام بإجرائها بجامعة لايدن في هولندا.
والتجربة الاخرى تم إجرائها في الدولة الألمانية على يد المخترع ” جورج فون كلاسيت” صاحب الجنسية الألمانية، وأُطلق على هذه التجربة أسم ” زجاجة لايدن ” نسبة إلى الجامعة التي تم تنفيذ التجربة فيها.
تتكون التجربة المعروفة بزجاجة لايدن من وعاء زجاجي مملوء بالمياه جزئيًا، ويتم غلق الوعاء بالفلين، ويتم حرق الفلين باستخدام مسمار أو بسلك يكون واصلًا إلى داخل المياه بالوعاء، على أن يكون الطرف الأخر بالخارج.
وبتعريض الطرف الخارجي من السلك للفرك أو الاحتكاك يؤدي إلى شحن طاقة كهربائية حتى يصبح الإناء مشحونًا، وبعد ذلك نقوم بقطع الشحنات الكهربائية الناتجة عن الاحتكاكات، وعند لمس السلك بطرفه الخارجي يتعرض الجسم لصدمة كهربائية تنتج عن الطاقة الكهربائية المختزنة بالمياه.
تطبيقات عملية على الكهرباء الساكنة
من أبرز تطبيقات الطاقة الكهربائية الساكنة ما يُعرف بتجربة شحن البالون المطاطي عن طريق القيام بفركه بواسطة قطعة قماشية من الصوف، مما يؤدي إلى انتقال الإلكترونات من القماش للبالون نتيجة لاختلاف جاذبية كلًا منهما للإلكترونات.
مما يؤدي إلى شحن البالون بالشحنة السالبة بسبب اكتسابه أعداد إضافية من الإلكترونات، وتكتسب القطعة القماشية الشحنات الموجبة بسبب خسارتها للإلكترونات لعدد محدد منها.
وبعد ذلك من الممكن أن نقوم بتثبيت البالون على احدى الجدران حيث أنه يقوم بالانجذاب إلى الجسيمات الموجبة المتواجدة في الجدار، ومن أهم تطبيقات الطاقة الكهربائية الساكنة والتي يمكن استغلالها ما يلي:
آلات الطباعة بالليزر وآلات النسخ
تقوم الشحنة الكهربائية بجذب الحبر إلى الأوراق.
رش المحاصيل الزراعية بالمبيد الحشري
تساعد الطاقة الكهربائية الساكنة إمساك ورق النبات بالقطرات الخاصة بالمبيدات الحشرية، والتي تعمل على نشرها بشكل متساوي على الورق.
طلاء المركبات
من الممكن استغلال الطاقة الكهربائية الساكنة في طلاء الهياكل المعدنية للمركبات أو للسيارات مع ضمان وصوله للهياكل مع تجنب انتقاله للأسطح الأخرى.
تنقية الهواء
من الممكن استغلال الكهرباء الساكنة في جذب الأتربة والملوثات المنبعثة من مداخن المصانع، مما يساعد على مواجهة تلوث البيئة وخصوصًا الهواء.
قد يهمك: مصادر الطاقة الكهربائية وأنواعها
الطاقة الكهربائية الساكنة في جسم الانسان
الطاقة الكهربائية الساكنة يشعر بها الإنسان كظاهرة طبيعية، فمثلًا قد يشعر الفرد بمشيه على سجادة المنزل بصدمة كهربائية خفيفة عند ملامسته بمقبض الباب.
وفي الفصل الشتوي قد يشعر الانسان بصدمة كهربائية بسيطة عندما يقوم بغلق باب سيارته والنزول منها، وقد يُصاب فرو القطط بالانتصاب عندما يمسحه مرات عديدة.
الطاقة الكهربائية الساكنة لها دور أساسي في حدوث ظاهرة البرق خلال العاصفة الرعدية، ويشير العلم الخاص بالذرة إلى أن الكهرباء الساكنة تقوم بمنح التوازن المثالي للجسيمات من خلال قوى الجذب والنفر التي تنتج عنها.
والاستجابة العصبية بجسم الإنسان من شعوره بالتذوق وبالشم وباللمس وغيرها من الاستجابات ما هي إلا نتيجة للطاقة الكهربائية الساكنة في جسمه.
مخاطر الكهرباء الساكنة
الطاقة الكهربائية الساكنة من الظواهر الرئيسية المتعددة الفوائد التي يتمكن استغلالها في تنفيذ التطبيقات العملية المختلفة، وبالرغم من ذلك فإن هناك أضرار للكهرباء الساكنة، والتي تتمثل في النقاط التالية:
- ظهور شرارات كهربائية من الطاقة الكهربائية الساكنة بالمواقع الخطيرة المحتوية على مواد وغازات سريعة الاشتعال، مما يؤدي إلى اشتعال الحرائق أو حدوث انفجارات.
- عند ملامسة احدى الأجسام يتلقى الجسم صدمات كهربائية شديدة، مما يعمل على تخزين شحنات من الطاقة الكهربائية الساكنة.
- وينتج عن ذلك إلحاق الضرر الكبير للإنسان كتوقف عضلات قلبه والتعرض للوفاة، أو احتراق الجسم، وذلك إذا فُرغت هذه الشحنات الكيرة بجسمه.
- تكوين شحنات كهربائية ضخمة من الطاقة الكهربائية الساكنة بالوقود الخاص بالطائرات بسبب احتكاك الوقود بمروره من خرطوم الوقود لمسافة طويلة قبل أن يصل للمحرك.
- وينتج عن ذلك ظهور شرارات تؤدي لاحتراق الوقود ووقوع انفجارات، ولذلك من المهم القيام بتأريض خرطوم الوقود الموجود بالطائرات بشكل جيد.
- تتعرض بعض الأجهزة الحساسة التي تعمل بشكل إلكتروني للتلف إذا تم ملامستها بالأصابع إذا كان جسم حاملًا للشحنات الكهربائية من الطاقة الكهربائية الساكنة.
دراسة حديثة على الكهرباء الساكنة
اكتشف العلماء سنة 2011 أن ظاهرة الطاقة الكهربائية الساكنة ليس من الظواهر الفيزيائية البحتة فقط تحدث نتيجة لانتقال الإلكترونات، بيل من الممكن أن تكون من الظواهر الكيميائية التي تحدث نتيجة لحركة الأيون مختلفة الاقطاب.
فلا يحدث الانتقال هنا على الإلكترون فقط بل يتجاوز ذلك بسبب انتقال اجزاء بسيطة من المادة، وبذلك تغيرت الأفكار التقليدية عن الطاقة الكهربائية الساكنة حتى تصبح شاملة أكثر من السابق.
فالذي تم الوصول إليه في السابق ما هو إلا توصل بدائي ومُبسط لظاهرة الكهرباء الساكنة.
اخترنا لك: كيفية انتقال الشحنات الكهربائية
علاج زيادة الطاقة الكهربائية الساكنة في الجسم
جميعنا لدينا كهرباء ساكنة بالجسم، ولكن يكون الأمر خطرًا إذا زادت هذه الطاقة الكهربائية، وفي هذه الحالة يجب اتباع الخطوات التالية:
يجب القيام بارتداء ما يُعرف بالسوار المغناطيسي الذي يعمل على تنظيم الشحنات الكهربائية بالجسم وتقليلها بقدر الإمكان.
يجب القيام بزرع احدى القطع المعدنية بالأسنان والتي تعمل على امتصاص الشحنات الكهربائية الساكنة الزائدة بالجسم.
القيام بتحريك الذراعين مع عمل بعض التمرينات الرياضية بشكل منتظم بالنسبة للفرد دائم استخدام الحاسب الآلي أو أي من الأجهزة الكهربائية المختلفة بشكل كثير حتى يتم تفريغ الشحنات الكهربائية الزائدة والتخلص منها حتى لا يتعرض للضرر.
وفي نهاية الموضوع وبعد أن تعرفنا على الطاقة الكهربائية الساكنة وتاريخها، وبعض التطبيقات عليها للاستفادة منها بشكل عام، وتعرفنا على الطاقة الكهربائية الساكنة في جسم الانسان.
وذكرنا مخاطر الكهرباء الساكنة وأضرارها، وتعرفنا على الكهرباء الساكنة بالمفهوم الحديث، ووضحنا علاج الطاقة الكهربائية الساكنة الزائدة في جسم، عليكم فقط مشاركة هذا الموضوع في جميع وسائل التواصل الاجتماعي.