كيف تم اكتشاف الكهرباء في العالم؟ تعتبر الكهرباء من أهم اكتشافات العصر الحديث، لأنه قبل اكتشافها كان الناس يعانون من مشاكل كثيرة بسبب الظلام الدامس وأيضًا اكتشاف الكهرباء.
في هذا المقال سنناقش كيفية اكتشاف الكهرباء وفوائدها العديدة.
تعريف الكهرباء
- يشمل مصطلح الكهرباء أكثر من ظاهرة ناتجة عن تدفق الشحنة الكهربائية.
- ومن هذه الظواهر ظاهرة البرق وظاهرة الكهرباء الساكنة.
- تميز المفاهيم المتعلقة بالكهرباء بين المجال الكهربائي والشحنة الكهربائية.
- الجهد الكهربائي والتيار الكهربائي والكهرومغناطيسية.
هنا تعريف لكل مصطلح:
الحقل الكهربائي
- وهو ما ينتج شحنة كهربائية ويؤثر على الشحنات الأخرى القريبة منها.
الشحنة الكهربائية
- هذه خاصية لبعض الجسيمات غير الذرية التي تحدد تفاعلها الكهرومغناطيسي.
- تبدأ المادة المشحونة كهربائيًا بالتفاعل مع المجال الكهرومغناطيسي وتكوينه.
الجهد الكهربائي
إنه ما يقيس قوة المجال الكهربائي، والفولت هو وحدته.
التيار الكهربائي
إنها حركة الجسيمات المشحونة كهربائيًا، ووحدة قياسها هي الأمبير.
الكهرومغناطيسية
- هذا هو التفاعل الأساسي بين حركة الشحنة الكهربائية والمجال المغناطيسي.
لماذا سميت الكهرباء بهذا الاسم؟
- المصطلح Kahraba هو أحد الكلمات الفارسية المعقدة ويتكون من جزأين هما (kah) ومعناه القش.
- و (أرنب) ومعناه، الجاذب، أي المعنى الكامل لهذا المصطلح هو جاذب القش.
- تعني كلمة الكهرباء في اللغة الفارسية العنبر، أو ما يعرف باللغة العربية بالعنبر الرمادي.
كيف تم اكتشاف الكهرباء في العالم؟
- قبل اكتشاف الكهرباء، علم الناس بالصعق الكهربائي.
- كان يعرف عند قدماء المصريين ببرق نهر النيل.
- ثم أكد عدد كبير من كتاب تلك الفترة، مثل سكريبو لارجوس وبليني الأكبر، على هذا الشعور.
- خدر في الجسم نتيجة لتيار كهربائي ينقله ثعبان رعد كهربائي مذهل.
- اكتشف هؤلاء المؤلفون أن بنادق الصعق يمكن أن تنتقل بين الأجسام الموصلة للكهرباء.
- كان العرب هم أول من اكتشف البرق والكهرباء اللذان ينتجان من مصادر مختلفة.
- هم أيضًا الذين بدأوا كلمة الرعد في فترة ما قبل القرن الخامس عشر.
- أجرى الفيلسوف اليوناني تاليس مالطا أول تجربة للكهرباء الساكنة حوالي 600 قبل الميلاد.
- حيث قام بفرك قضبان الكهرمان ببعض فراء القط مما أدى إلى جذب الريش وأي شيء يتميز بخفة الوزن.
- بعد هذه التجربة توصل فاليس المالطي إلى اكتشاف أنه عند فركه يتحول العنبر إلى مادة مغناطيسية.
تطبيق كيفية اكتشاف الكهرباء في العالم
- في عام 1600 م، أجرى الطبيب الإنجليزي ويليام جيلبرت دراسة تفصيلية للكهرباء المغناطيسية.
- من هذه الدراسة استنتج أن هناك فرقا بين تأثير الكهرباء الساكنة الناتج عن احتكاك العنبر والحجر المغناطيسي.
- كان أول من ترجم الكلمة اليونانية كهرمان وأدخل كلمة electricus للكهرباء.
- عرفت فيما بعد بالكهرباء والكهرباء.
- استمر البحث عن الكهرباء حتى القرن الثامن عشر عندما أجرى بنجامين فرانكلين بحثًا مكثفًا عن الكهرباء.
- كان مهتمًا بدراسة الكهرباء على أكمل وجه، حيث عرض كل ما اقتنائه ليتمكن من تمويل هذه الدراسات.
- في عام 1752، جرب ربط مفتاح معدني بخيط مربوط بطائرة من الورق.
- ثم أطلق الطائرة لتحلق في السماء مع بدء عاصفة في الهواء.
- ولاحظ عدة شرارات تخرج من المفتاح وتصل إلى يده، ومن هذه التجربة تأكد أن البرق كان كهربائيًا بطبيعته.
- ثم نشر لويجي جالفاني اكتشافه للكهرباء الحيوية في عام 1791.
- وأوضح فيه أن الخلايا العصبية في الجسم تنقل الإشارات إلى العضلات عبر وسيط هو الكهرباء.
- تم اكتشاف أول بطارية كهربائية من قبل أليساندرو فولتا في عام 1800 بعد الميلاد.
- كانت تسمى البطارية الفولتية وصنعها بأكثر من طبقة من النحاس والزنك.
- وكانت هذه البطارية ذات أهمية كبيرة للعلماء، لأنه تم الاعتماد عليها بشكل أساسي كمصدر للطاقة الكهربائية.
- في عام 1821، اخترع مايكل فاراداي المحرك الكهربائي.
استخدامات متعددة للكهرباء
أصبحت الكهرباء جزءًا لا يتجزأ من الحياة العصرية وأصبح من المستحيل التخلي عنها حيث أن لها العديد من التطبيقات في حياتنا اليومية. أمثلة على استخدام الكهرباء:
- من أهم استخدامات الكهرباء الإنارة التي تضيء المصانع والمنازل والطرق وغيرها.
- يتم استخدامه لتشغيل الآلات والمعدات في المصانع.
- يتم استخدامه في تشغيل أنواع مختلفة من المحركات.
- يستخدم في الشتاء للتدفئة من درجات حرارة منخفضة بمساعدة الأجهزة الكهربائية المخصصة لهذا الغرض.
- يتم استخدامه في العديد من الأجهزة التي نعتمد عليها بشكل أساسي مثل الغسالات والثلاجات وشاشات التلفاز ومكيفات الهواء والعديد من الأجهزة الأخرى التي أصبحت ضرورة يومية.
- يتم استخدام الكهرباء في التطوير، حيث يتم استخدامها لتشغيل أجهزة الكمبيوتر وكذلك الروبوتات.
- كما أنها تستخدم في تطوير النقل، حيث تم اختراع بطاريات السيارات والقطارات الكهربائية وغيرها.
- تلعب الكهرباء دورًا مهمًا في الجراحة والطب، مثل الكشف عن الأشعة السينية والليزر والتصوير بالرنين المغناطيسي.
- تساعد الكهرباء في تنمية مختلف المناطق المتخلفة.
- حيث يمكن نقل الطاقة الكهربائية من مكان إلى آخر حتى لو كانت عبر مسافة طويلة جدًا.
- الكهرباء آمنة تمامًا إذا تعاملت معها بعناية ولا تلمس مصادر التيار الكهربائي.
تأثير الكهرباء على البيئة
- على الرغم من مع مزاياها العديدة، تتأثر البيئة بمزاياها وعيوبها العديدة.
- عندما يتم حرق الوقود لإنتاج الكهرباء، يتم إطلاق مجموعة من الغازات الضارة مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت.
- كما أنه يؤدي إلى ظهور بعض الجسيمات الضارة بالبيئة، مع إنتاج بعض المعادن الثقيلة، فضلًا عن نفايات ضارة جدًا من إنتاج الكهرباء في المفاعلات النووية.
- جميع منتجات الاحتراق الثانوية لها تأثير سلبي على البيئة وصحة الإنسان، حيث يساهم ثاني أكسيد الكربون في الاحتباس الحراري.
- كما يتسبب ثاني أكسيد الكبريت في هطول أمطار حمضية، مما يضر بالنباتات والحيوانات المائية ويزيد من عبء أمراض الجهاز التنفسي والقلب لدى كبار السن والأطفال.
- كما تتسبب أكاسيد النيتروجين في إتلاف طبقة الأوزون مما يتسبب في أضرار جسيمة للرئتين، بالإضافة إلى الأخطار التي تتعرض لها حياة الإنسان من جراء المعادن الثقيلة مثل الزئبق.
أثر اكتشاف الكهرباء على حياة الإنسان
تسبب الكهرباء بعض الضرر للإنسان. من أمثلة هذا الضرر ما يلي:
صدمة كهربائية
يحدث نتيجة مرور تيار كهربائي عبر جسم الإنسان عند ملامسته لمصدر للكهرباء.
الحروق
يمكن للكهرباء أن تسبب حروقًا ضارة جدًا للإنسان، ويمكن أن تكون هذه الحروق أنسجة الجسم الداخلية.
تأثيرات عصبية
تتداخل الصدمة الكهربائية أحيانًا مع التحكم العصبي في الجسم. يمكن أن يتأثر القلب والرئتان بالصعق الكهربائي غير المميت.
بهذا نختتم مقالنا حول كيفية اكتشاف الكهرباء في العالم، والذي شرحنا فيه أيضًا فوائد ومضار الكهرباء لكل من البشر والبيئة.