موسوعة هل تعلم: اكتشاف الكهرباء

 اكتشاف الكهرباء

لو  أردنا أن ننسب الفضل بالكهرباء لإنسان , فلن نجد أفضل من العالم الإيطالي الكونت اليساندر فولتا( 1745-1827م) والذي إخترع بطارية(فولتا) الكهربائية التي من خلالها كان قد نشأ كل علم الهندسة الكهربائية والإلكترونية ,,, وقد كرموه العلماء بأن جعلوا أسمه (فولت) وحدة للكهرباء .,. وهذه بعض أسماء العلماء الذين ساهموا في إكتشاف الكهرباء أو إثبات وجودهِ:  



- أندرييه مارييه أمبير(فرنسي1775 - 1836م) وهو الذي سُـمِّـيـت وحدة التيار بإسمه { Amber أمبير }
- جورج سيمون أوم( ألماني1789-1854) ووحدة قياس المقاومة الكهربائية هي { Ohm أوم }
-  جيمس واط ( بريطاني1736-1819م) وقد أطلق أسمه على القدرة الكهربائية { Watt واط }
-  هينريش رودلف هيرتز( ألماني 1857-1894م) وقد أستعمل إسمه لوحدة قياس الذبذبة { Hertz هيرتز}
- توماس آلفا أديسون( أمريكي 1847-1931م) مخترع الفونوغراف ومساهم في العديد من الإختراعات منها:التليفون والمصباح الكهربائ و التلغراف وغيرها الكثير.
للكهرباء أهمية بالغة في حياتنا اليومية, فبدونها سيصبح العالم الذي نعيش فيه مظلما و باردا, و من أهم الظواهر الطبيعية التي نشاهد أثناءها الكهرباء هي البرق.

تعتبر سنة 1705م, السنة التي تمت خلالها أول مشاهدة للكهرباء بالعين المجردة, عندما قام مخترع اسمه ( فرانسيس هوكسبي ) بابتكار آلة تحتوي على كرة زجاجية دوارة مفرغة من الهواء. في الآلة تقوم الكرة الزجاجية بالدوران بواسطة ذراع خاص. قام  ( هوكسبي  ) بتجربته في غرفة مظلمة. في داخل الكرة الزجاجية أثناء دورانها, لاحظ ظهور ضوء أزرق خافت متراقص. هذا الضوء الأزرق هو الكهرباء الساكنة. قبل ( هوكسبي ) بقرون, توصل قدماء اليونان للكهرباء الساكنة عن طريق ظاهرة غريبة, و هي أنه عند حك معدن الكهرمان بالصوف فإن الكهرمان يجذب أجساما خفيفة مثل الريش, ثم بعد ذالك تم تصنيف الكهرباء إلى نوعين:

    الكهرباء الموجبة ( + ) و هي التي تتسبب في التنافر مع الزجاج بعد حكه.


    الكهرباء السالبة ( - ) و هي التي تتسبب في التجاذب مع الزجاج المكهرب بالإحتكاك.


إن الأجسام الحاملة لشحنات كهربائية متضادة تتجاذب, و الأجسام الحاملة لشحنات كهربائية من نفس النوع تتنافر.

بصفة عامة تميل الطبيعة للإتزان, أي أنها تسعى إلى تحقيق نفس القيمة للشحنة الموجبة و الشحنة السالبة, و عنما يتحقق هذا الأمر نقول عن الجسم متعادل كهربائيا.

في ثلاثينيات القرن 18م, قام رجل اسمه ( ستيفن جراي ) بتقسيم المواد إلى نوعين مختلفين, قام بتسمية النوع الأول الموصلات و النوع الثاني بالعوازل. فالعوازل تحمل الشحنات الكهربائية و لا تسمح لها بالحركة مثل الخشب و الحرير, أما الموصلات فهي تسمح للكهرباء بالتدفق من خلالها كالمعادن و جسم الإنسان.

بهولاندا, كان البروفيسور ( بيتر فان موشينبروك ) يحاول التوصل إلى طريقة تمكنه من تخزين الكهرباء. فلو كانت الكهرباء تتدفق كالسوائل, فباستطاعتنا تخزينها كما نخزن السائل. فانعزل في معمله يجري التجارب حول هذا الأمر. استعمل ( موشينبروك ) في تجربته الآلة التي اخترعها ( هوكسبي ) كمصدر للكهرباء, و سلكا يمكن الكهرباء من التنقل عبره إلى برطمان زجاجي فيه كمية من الماء. بعد تشغيل آلة ( هوكسبي ) تسربت الكهرباء إلى البرطمان, و عندما كان يمسك البرطمان بأحد يديه أمسك قمته باليد الأخرى فشعر بصدمة كهربائية قوية. و في النهاية تمكن البرطمان من تخزين الكهرباء لأيام عديدة.




بالرغم من أن الكهرباء أصبحت مرئية و من الممكن نقلها و تخزينها, فإن ماهيتها ظلت غامضة طيلة النصف الأول من القرن 18م.

في سنة 1752م, شيد الفرنسيان ( جورج لويس لوكلير ) و ( توماس فرانسوا داليبار ) برجا معدنيا بطول 12 مترا يستقر داخل قارورة زجاجية فارغة. هذا البرج المعدني مثبت على الأرض بواسطة 3 أعمدة خشبية. ثم انتظر الصديقان عاصفة مطرية. لقد ضرب البرق قمة البرج, و عندما حاول أحدهما لمس الزجاجة انتقلت شرارة حارقة بين المعدن و يده. لقد فسرت هذه الشرارة طبيعة البرق, فالبرق عبارة عن كهرباء.

بعد ذالك جاء الدور على المفكر الأمريكي ( بينجامين فرانكلين ) الذي اعتبر أن الكهرباء تتكون من شحنات موجبة و أخرى سالبة. و هكذا يمكننا أن نفسر تجربة ( موشينبروك ) حول البرطمان الزجاجي. إن الطبيعة مصممة على أساس الإتزان بين الموجب و السالب. فخلال شحن البرطمان تنتقل الشحنات الكهربائية السالبة المتولدة من آلة ( هوكسبي ) عبر السلك إلى الماء الموجود في البرطمان, و عند حمل هذا البرطمان باليد فإن الشحنات الموجبة تنجذب عبر الجسم من الأرض و تنتقل نحو اليد محاولة تحقيق التوازن مع الشحنات السالبة, لكن الزجاج يمنع هذه الشحنات الموجبة من الدخول إلى البرطمان, فيستمر نتيجة لذالك تكاثر الشحنات من كلا الجانبين للزجاج. و عند لمس قمة البرطمان باليد الثانية, تنتقل الشحنات السالبة نحو الشحنات الموجبة الموجودة بهذه اليد, و بسبب عدم وجود عازل هذه المرة تشعر بالصدمة الكهربائية.

إن كلا من تجربة ( موشينبروك ) و تفسير ( فرانكلين ) أدى إلى اختراع أحد أهم الأجهزة الإلكترونية و هو المكثف.