تعریف برق یا الکتریسیته

برق یا الکتریسیته چیست؟
اگر تا به حال رعد و برق و صاعقه های قدرتمندی را که از آسمان به زمین می رسند دیده باشید، ایده نیروی الکتریسیته یا برق در ذهنتان وجود خواهد داشت.

رعد و برق یک الکتریسیته یا برق ناگهانی و عظیم بین آسمان و زمین است.

انرژی موجود در یک صاعقه برای اینکه تا 100 لامپ قوی را در یک روز کامل روشن کنید یا حدود بیست هزار برش نان تست با آن تهیه کنید کافی است. در این آموزش به این پرسش پاسخ می دهیم که الکتریسیته چیست و انواع آن کدامند.

«برق» (Electricity) متنوع ترین منابع انرژی را دارد و از جدیدترین انرژی هاست که خانه ها و مشاغل بیش از صد سال است از آن استفاده می کنند.

برق از گذشته تاکنون نقش حیاتی و مهمی در زندگی انسان ها داشته است و در آینده نیز این نقش مهم ادامه خواهد داشت.

ساختمان های بیشتری با استفاده از سلول های خورشیدی و توربین های بادی انرژی الکتریکی تجدید پذیر خود را تولید می کنند. در این مطلب نگاهی دقیق تر به برق می اندازیم و توضیح می دهیم که چگونه کار می کند.

الکتریسیته نوعی انرژی است که می تواند در یک مکان جمع شود یا از یک مکان به مکان دیگر منتقل شود. هنگامی که الکتریسیته در یک مکان جمع می شود، به عنوان «الکتریسیته ساکن» (Static Electricity) شناخته می شود (کلمه استاتیک یا ساکن به معنی چیزی است که حرکت نمی کند).

الکتریسیته ای که از یک مکان به مکان دیگر منتقل می شود، «الکتریسیته جاری» (Current Electricity) نامیده می شود.

الکتریسیته ساکن چیست؟
الکتریسیته ساکن اغلب هنگامی که اجسام را به هم می مالید ایجاد می شود. اگر 20 یا 30 بار یک بادکنک به پولیور خود بمالید، مشاهده خواهید کرد که بادکنک به لباس شما می چسبد.

این اتفاق می افتد به این دلیل می افتد که مالش بادکنک به لباس بار الکتریکی می دهد (مقدار کمی الکتریسیته).

این بار باعث می شود بادکنک مانند آهن ربا به پلیور شما بچسبد، زیرا پولیور بار الکتریکی مخالف پیدا می کند. بنابراین لباس و بادکنک مانند دو قطب مخالف دو آهن ربا یکدیگر را جذب می کنند.

آیا تا به حال برایتان پیش آمده که روی فرش عبور راه بروید و کمی احساس سوزن سوزن شدن کنید و با دست زدن به فلزی مانند دستگیره در یا شیر آب درد ناگهانی و شدیدی در دست خود احساس کنید؟

این نمونه ای از شوک الکتریکی است. وقتی روی فرش راه می روید، پاهایتان با آن مالش پیدا می کنند. بدن شما به تدریج یک بار الکتریکی ایجاد می کند که همان سوزن سوزنی است که می توانید حس کنید.

وقتی فلز را لمس می کنید، بار بلافاصله به سمت زمین می رود و این همان شوکی است که احساس می کنید.

صاعقه نیز توسط الکتریسیته ساکن ایجاد می شود. با حرکت ابرهای بارانی در آسمان، بلورهای یخ درون آن ها به پایین می روند، در حالی که قطرات آب به سمت بالا می روند. بلورها بار منفی دارند، در حالی که قطرات آب باری از نوع دیگر، یعنی مثبت، دارند.

جداسازی این بارها است که به ابر اجازه می دهد تا قدرت خود را افزایش دهد. سرانجام، وقتی بار به اندازه کافی بزرگ شد، به صورت یک رعد و برق به زمین برخورد می کند. هنگامی که در حوالی منطقه ای طوفان باشد، اغلب می توانید احساس سوزن سوزن شدن در هوا را حس کنید.

الکتریسیته ساکن چگونه تولید می شود؟
الکتریسیته توسط الکترون ها (ذرات ریزی که دور اتم ها می چرخند و همه چیز از اتم ساخته شده)، ایجاد می شود.

هر الکترون بار منفی کمی دارد. یک اتم در حالت عادی تعداد برابری الکترون و پروتون (ذرات دارای بار مثبت در هسته یا مرکز اتم) دارد.

یک قطعه لاستیک از مجموعه بزرگی از اتم ها به نام مولکول ساخته شده است. از آنجا که اتم ها بار الکتریکی ندارند، مولکول ها نیز بار ندارند و همچنین لاستیک نیز بار ندارد.

فرض کنید بادکنکی را روی پلیور خود می مالید. وقتی بادکنک را حرکت می دهید، در واقع به آن انرژی می دهید.

انرژی حاصل از حرکت دست شما باعث حرکت بادکنک می شود. هنگام مالش، برخی از الکترون های مولکول های لاستیک آزاد شده و روی بدن جمع می شوند. این باعث می شود که بادکنک الکترون کمتری داشته باشد. از آنجا که الکترون ها بار منفی دارند، داشتن الکترون های کم باعث می شود که بادکنک کمی بار مثبت داشته باشد.

در مقابل، پولیور شما این الکترون های اضافه را به دست آورده و دارای بار منفی می شود. لباس بار منفی دارد و بادکنک هم بار مثبت دارد. بارهای مخالف جذب می شوند و به همین دلیل است که بادکنک به لباستان می چسبد.

تصویر متحرک زیر نمایش کلاسیک الکتریسیته ساکن را نشان می دهد ممکن است در مدرسه دیده باشید.

هنگامی که توپی فلزی یک مولد واندوگراف را لمس می کنید، بار الکتریکی بزرگی دریافت می کنید و موهای شما سیخ می شوند.

رشته موها بار ساکن مشابهی دارند و مانند بارهای همنام از یکدیگر دور می شوند.