ما هي اهمية الكهرباء؟ وما تاريخ اختراعها؟ وما أنواعها؟

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

ما هو تعريف الكهرباء؟

تُعد الكهرباء شكلاً من أشكال الطاقة التي تنتج عن بعض الجسيمات الأولية التي تحمل شحنات كهربائية مختلفة مثل البروتونات، وتنشأ الكهرباء عن طريق تنشيط الإلكترونات التي تحيط بالنواة بهدف التحرر من مداراتها.

وتعد الكهرباء جزءًا أساسياً من حياة الإنسان، حيث قام الإنسان منذ اكتشافها في القرن التاسع عشر باستخدامها في الكثير من النواحي.

كما أنها من المصادر الثانوية للطاقة فلا يتم استخراجها من الأرض مثل أغلبية العناصر، بل يتم الحصول عليها عن طريق المصادر الأولية للطاقة، مثل الغاز الطبيعي أو الفحم أو طاقة الرياح.

ما هو تاريخ الكهرباء

يرجع تاريخ الكهرباء إلى قديم الزمان فقد أشارت المصادر القديمة إلى أن:

أولاً: الكهرباء عرفت لأول مرة في القرن السادس عشر قبل الميلاد عند الغربيين، وذلك عن طريق إدراك أن مادة العنبر تنشط بالاحتكاك.

ثانياً: استمرت الكهرباء على بساطتها حتي عام 1600م، عندما اكتشف العالم الإنجليزي وليام جيلبرت (William Gilbert) كهربة الكثير من المواد، كما أصدر مصطلح (الكهرباء) من أصل يوناني، ولذلك أصبح الأب الروحي لعلوم الكهرباء الحديثة.

ثالثاً: أما في عام 1660م قام العالم أوتو فون جيريك (Otto von Guericke) باختراع آلة لإنتاج الكهرباء الساكنة عن طريق استخدام كرة كبريتية يتم تدويرها وفركها.

رابعاً: قام العالم ستيفن جراي (Stephen Gray)، بتقسيم الكهرباء إلى كهرباء موجبة وسالبة، واستطاع التمييز بين الموصلات وغير الموصلات.

خامساً: قام العالم (بيتر فان موشنبروك) باختراع قارورة ليدن عام 1745م، والتي تقوم بتخزين الكهرباء الساكنة ثم يتم تفريغها بعد ذلك، ثم بدأت مصطلحات التيار الكهربائي والدوائر الكهربائية في الظهور في عام 1747م بعد أن تم تفريغ تلك الكهرباء خلال دائرة كهربائية.

سادساً: قام العالم جلفاني في عام 1786م باكتشاف مدي تأثير التفريغ الكهربائي للكهرباء الساكنة على قدم ضفدع، وذلك. جعل العلماء يستمرون في البحث حتي قام العالم (أليساندرو فولتا) ببناء العمود الفلطائي.

سابعاً: في عام 1819م تم اكتشاف المجال المغناطيسي الذي يحيط بسلك معدني يمر به تيار كهربائي، ثم توالت الاكتشافات بعد ذلك، ومنها ما يأتي:

• قام العالم أندري ماري أمبير بوضع العديد من القوانين التي تتعلق بالكهرومغناطيسية في مفاهيم رياضية.
• قام العالم فارادي باختراع نموذج بدائي للمحرك الكهربائي.
• تم اختراع المولد الكهربائي، ثم تصميم تم تصميم مولد كهربائي يعمل بشكل يدوي.

ثامناً: قام العالم (كلارك ماسكويل) عام 1873م بفتك مجال جديد للتطور الكهرومغناطيسية عن طريق وضع معادلات تصف وتتنبأ بوجود موجات كهرومغناطيسية تسير بسرعة الضوء، وقد تم تأكيد ذلك الأمر عن طريق العالم (هاينريش هيرتز) عام 1895م.

ما هي أنواع الكهرباء

للطاقة الكهربائية أنواع عديده ومن تلك الأنواع ما يأتي:

• أولاً: الكهرباء الساكنة، وتنشأ تلك الطاقة عن طريق تراكم الشحنات الكهربائية على سطح أي جسم نتيجة لاحتكاك جسمين مختلفين، حيث يحتوي كل جسم على نسبة من الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة قبل عملية الاحتكاك، وبعد عملية الاحتكاك يتم انتقال الإلكترونات من جسم لآخر بسبب قوة الجذب بينهما، مثل عملية فرك البالون بالصوف.
• ثانياً: التيار المباشر، هو تيار ثابت مقدرا واتجاها، مثل التيار الناتج عن البطاريات، وتعتمد أغلبية الأجهزة الإلكترونية على التيار المباشر، ومن تلك الأجهزة ما يأتي:
  • المصابيح الكهربائية.
  • محركات السيارات الهجينة والكهربائية.
  • الهواتف الخلوية.
• ثالثاً: التيار الكهربائي، هو تيار ينشأ بسبب مجموعه من الإلكترونات التي تسير عبر جسم كهربائي موصل، فهو أشبه بالماء الذي يتدفق من مكان لآخر، ويشار له بوحدة القياس (أمبير)، وذلك لأن التيار ما هو إلا مقياس للطاقة المنقولة خلال وقت محدد، ويوجد نوعان من التيار الكهربائي وهما:
  • التيار المباشر (Direct Current)، ويشار له بالرمز (DC)
  • التيار المتردد (Alternating Current) ويشار له بالرمز (AC).

كما يوجد مصادر كثيره للتيار الكهربائي ومنها:

المولدات الكهربائية، التي تستخدم في محطات توليد الطاقة. البطاريات، التي تنتج الكهرباء منها بسبب حدوث تفاعلات كيميائية في داخلها.

• رابعاً: التيار المتردد، هو تيار متغير في اتجاه تدفق الإلكترونات الخاصة به سواء كان صعودا أو هبوطا بشكل منتظم ضم دورة ثابتك متكررة، وتُعد عملية نقله لمسافات طويله أسهل بكثير من التيار المباشر، ولذلك فهو يتم استخدامه في خطوط التوصيل الموجودة في المنازل. حيث يقوم بتشغيل العديد من الأجهزة مثل الغسالات والثلاجات.

ما هي اهمية الكهرباء في المنازل؟

تعد اهمية الكهرباء في كونها أساس أي منزل، حيث يتم توزيع الكهرباء على العديد من الأجهزة الكهربائية في المنزل، مثل الثلاجات والمجمدات.

• المكيف الهوائي: وهو أكثرهم استهلاكاً حيث تصل نسبة استهلاكه إلى 46% من الاستهلاك الكهربائي.
• سخانات المياه: وتصل نسبة استهلاكه إلى 14% من الاستهلاك الكهربائي.
• الأدوات المنزلية الكهربائية: وتصل نسبة استهلاكها إلى 13% من الاستهلاك الكهربائي.
• الإضاءة: وتصل نسبة استهلاكها إلى 9% من الاستهلاك الكهربائي.
• أجهزة الترفيه والتلفاز: وهي أقل الأجهزة استهلاكاً حيث تصل نسبة استهلاكها إلى 4% فقط من الاستهلاك الكهربائي.

ما هي اهمية الكهرباء في القطاع الصحي

ساهمت الكهرباء بشكل كبير في تطوير وتقدم القطاع الصحي، ومن تلك الأشياء:

• تشغيل الكثير من الآلات والمعدات الكهربائية عند إجراء العمليات الجراحية.
• علاج كثير من الأمراض باستخدام أجهزة العلاج الكهربائي.
• ساهمت في تصوير الأجهزة الداخلية في جسم الإنسان عن طريق استخدام الأشعة السينية.
• ساهمت في تكوين شبكة معلومات طبية لربط العيادات الصحية الصغيرة بالمستشفيات الكبيرة عند وجد حالة طوارئ.
• ساهمت في زيادة أعداد المعالجين خلال اليوم الواحد.
• توفير بيئة مناسبة للحفاظ على صلاحية المطاعيم والأدوية.
• تقليل نسبة وفيات المرضي بشكل ملحوظ.

ما هي مخاطر استخدام الكهرباء

تُعد الكهرباء من أكثر الأشياء التي قد تؤدي إلى إصابة الإنسان، ومن أهم مخاطرها ما يأتي:

• التسبب في حدوث الحرائق.
• التسبب في العديد من الصدمات الكهربائية والحروق.
• التسبب في حدوث الانفجارات الكهربائية عند وجودها في محيط قابل للاشتعال.