الفرق بين الكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة

بواسطة: - آخر تحديث: ١٢:١٣ ، ١١ نوفمبر ٢٠٢٠
الفرق بين الكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة

تعريف الطاقة الكهربائية

تعد الطاقة الكهربائية أحد أهم أشكال الطاقة في هذا العالم، إذ إنه من خلال الطاقة الكهربائية يتمكن الإنسان من استخدام العديد من الأمور التي تسهّل الحياة وتجعلها أكثر رفاهية من خلال الأجهزة التي تعمل بالكهرباء، كالإضاءة والتكييف، وتنقية الماء، وتوليد الحركة وغيرها من الاستخدامات المتعددة، ويمكن تعريف الكهرباء عامة بأنها مصطلح يشمل الظواهر المتعلقة بوجود شحنة كهربائية ساكنة أو متدفقة، وما ينتج عن هذه الشحنة من طاقة عن طريق تحفيز هذه الشحنة بواسطة مؤثر خارجي أو قوة خاصة تحرك هذه الشحنة مما يؤدي إلى توليد طاقة تسمى الطاقة الكهربائية، ويمكن استخدام الطاقة بعدة طرق مختلفة كالتدفئة والتبريد والتسخين وغيرها.[١]


الفرق بين الكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة

يوجد نوعان للكهرباء بحسب طبيعتها، إذ تُقسم إلى ما يسمى بالكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة، وتختلف الكهرباء الساكنة عن الكهرباء المتحركة من حيث كيفية التولد وطبيعة تولد الكهرباء، وعامة فإن الذرة تتكون بطبيعتها من شحنات سالبة تدور في مدارات محددة حول نواة تحتوي على بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة، وعند إحداث مؤثر خارجي فإن الشحنات السالبة تتحرك وتولد ما يسمى بالكهرباء، وفيما يلي الفرق بين الكهرباء الساكنة والكهرباء المتحركة[٢]:

  • الكهرباء الساكنة (السكونية): هي الكهرباء الناتجة عن اكتساب أو فقدان الشحنات الكهربائية من جسم ما لصالح جسم آخر، ويمكن ملاحظة هذه الظاهرة في الحياة اليومية من خلال انجذاب بعض الأجسام التي تتكون من مواد معينة إلى أجسام أخرى، فعند فرك البالون بالشعر أو دلك الصوف بمادة بلاستيكية فإنه يحدث انتقال للشحنة الكهربائية من إحدى هذه المواد إلى المادة الأخرى، مما يؤدي إلى تولد قوة جذب كهربائية تجذب المادتين إلى بعضهما.
    • تطبيقات عملية على الكهرباء السكونية: ما يعرف بالقوة الكهربائية المتبادلة بين شحنتين والتي استحدث لها العالِم كولوم قانونًا يمكن من خلاله احتساب قوة التجاذب أو التنافر بين شحنتين كهربائيتين في الفراغ، فإما أن تكون هذه القوة قوة تنافر كهربائي أو قوة جذب كهربائي.
  • الكهرباء المتحركة: وقد سمِّيت الكهرباء المتحركة بهذا الاسم؛ لأنها عبارة عن سيل من الشحنات المتحركة والتي تُعرف بالتيار الكهربائي، إذ تتدفق هذه الشحنات نتيجة للتعرض إلى قوة كهربائية تسبب سريان التيار الكهربائي.


أقسام التيار الكهربائي

يقسم التيار الكهربائي إلى نوعين هما:[٣]

  • التيار الكهربائي الثابت: هو التيار الكهربائي الذي يكون له قيمة ثابتة واتجاه ثابت وينتج عن وجود فرق في الجهد بين قطبين أحدهما سالب الشحنة والآخر موجب الشحنة، ويؤدي فرق الجهد إلى تحرك الشحنات من المنطقة ذات الجهد العالي إلى المنطقة ذات الجهد المنخفض بقيمة ثابتة واتجاه محدد وثابت.
  • التيار الكهربائي المتناوب أو المتردد : وهو التيار الكهربائي الذي تختلف قيمته أو اتجاهه من فترة إلى أخرى، وهو التيار الذي يُستخدم في المنازل لتغطية حاجة الأجهزة الكهربائية التي تُشَغّل، ويتوافق مع مقدار المقاومة الكهربائية والجهد الكهربائي لهذه الأجهزة.


مصادر الطاقة الكهربائية

تتعدد مصادر الطاقة الكهربائية التي تنتج الطاقة الكهربائية منها ومن المعلوم أنّ بعض مصادر الطاقة متجددة وبعضها الآخر غير قابل للتجديد، وفيما يلي تفصيل ذلك[٤]:

  • مصادر الطاقة غير المتجددة: تنتج محطات توليد الطاقة الكهربائية معظم الكهرباء المستخدمة؛ إذ إنها تستخدم الوقود الأحفوري لتوليد البخار، ومن المعلوم أنّ النوع الأساسي من الوقود المستخدم هو الفحم، إذ يسمح بإنتاج كميات كبيرة من الكهرباء في مكان واحد، وتولّد الكهرباء من خلال محطات الطاقة التي تعمل بالفحم، والفحم مصدر غير قابل للتجديد مما يعني أنه سينفد في النهاية، لذلك من الضروري المحافظة على موارد الفحم والبحث عن طرق صديقة للبيئة لإنتاج الكهرباء.
  • مصادر الطاقة المتجددة: يوجد طرق أخرى لتوليد الكهرباء باستخدام الموارد الطبيعية التي يمكن استبدالها أو تجديدها دون الإضرار بالبيئة أو المساهمة في ظاهرة الاحتباس الحراري، وفي ما يلي توضيح ذلك:
    • الطاقة الكهرومائية: تعد الطاقة الكهرومائية أكبر مساهم في إجمالي الكهرباء، إذ يُساهم بحوالي 6 %، أمّا النسبة المتبقية فتأتي من مصادر أخرى بما في ذلك الرياح والطاقة الحيوية والطاقة الشمسية وتبلغ نسبته 5%، ويميل أغلب الناس إلى استخدام ما هو أكثر ملائمة للبيئة من مصادر الطاقة والذي يتحول إلى طاقة كهربائية، ولكن مصادر الوقود الأحفوري هي الدعامة الأساسية للكهرباء في وقتنا الحالي خاصّةً في أستراليا.
    • الطاقة المائية: هي الطاقة الكهربائية الناتجة من المياه المخزنة في السدود الضخمة، والتي تنتج عن المياه المنبعثة من السدود وتتحول إلى كهرباء عن طريق التوربينات الكهرومائية والمولدات.
    • الطاقة الشمسية: تُولّد الكهرباء من خلال الشمس.
    • طاقة الرياح: لقد تعلم الإنسان عبر العصور تسخير طاقة الرياح كالشمس التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء.
    • المواد الحيوية: وهي المواد التي تأتي من مكب النفايات، وتشتمل على بقايا كل من الحيوان والنبات؛ إذ يمكن إنشاء الغاز عند تحلُّل النفايات، إذ إنه عادةً ما يتسرب هذا الغاز عبر الأرض وفي الغلاف الجوي، وذلك يتسبب بمشاكل بيئية كثيرة، وبالرغم من ذلك فيمكن الاستفادة منه في توليد الكهرباء، إذ إنّها تُجمَع وتُجفَّف وتُصفّى؛ بهدف التخلص من األماء ومن أي نفايات، ثم تعبر بعد ذلك الأنابيب إلى مولد الغاز الذي يحرق الغاز لتوليد الكهرباء.
    • الطاقة الحرارية الأرضية: وهي الطاقة التي تنتج عن تسخين الأرض، وقد استُخدمت هذه الطاقة لآلاف السنين في بعض البلدان للحصول على المياه الساخنة وللطهي والتدفئة؛ إذ يمكن توليد الكهرباء باستخدام البخار الناتج من الحرارة الموجودة تحت سطح الأرض.


استخدامات الكهرباء

تُستخدم الطاقة الكهربائية في جميع أنحاء العالم لتشغيل العديد من الأجهزة والمعدات وطُرق النقل المستخدمة في الحياة اليومية، إذ تُسهِّل المهمات اليوميّة للناس، وتنبعث الطاقة الكهربائية من مصادر مخصصة لإنتاج الطاقة كمحطات التوليد لتمكين المُعدّات من استهلاك الطاقة التي تحتاجها للعمل، إذ يستطيع الناس مشاهدة التلفاز في منازلهم، أو شراء المشروبات من آلات مخصصة للبيع، وفيما يلي أهم الاستخدامات للطاقة الكهربائية في الحياة اليوميّة[٥]:

  • المركبات: تستخدم الطاقة الكهربائية لتشغيل المركبات ذات القدرة على استخدام الطاقة، وعلى الرغم من وجود السيارات الكهربائية منذ أوائل عام 1920، إلّا أن السيارات الكهربائية الحديثة يمكن شحن بطاريتها كي تتمكن من العمل.
  • المنزل: تستخدم الطاقة الكهربائية في توفير الطاقة للمنازل في جميع أنحاء العالم، إذ يمكن للناس توصيل الأجهزة بأماكن خاصة، وتوصيل الأسلاك الكهربائية داخل هيكل المنزل لتوفير الطاقة من أجل الإضاءة الداخلية والخارجية، وتبرّد الطاقة الكهربائية وتدفئ المنزل طوال العام، فمن المعلوم أنّ التكييف يتصل بمصدر طاقة رئيسي داخل المنزل أو المبنى؛ إذ يُستخدم في تبريد المنزل في الطقس الحار، وتَستخدم الأفران أيضًا الطاقة الكهربائية التي تُشغِّل المروحة المستخدمة في توزيع الحرارة.
  • المدينة: تزوِّد الطاقة الكهربائية المدينة بالكهرباء؛ إذ تُوفِّر الطاقة لإشارات الشوارع وللمصابيح، وهذه الطاقة الكهربائية منبعثة من خطوط الكهرباء التي تعمل في جميع أنحاء المدينة من محطات توليد الطاقة أو توربينات الرياح أو محطات الطاقة الكهرومائية أو شبكات الطاقة الشمسية.


المراجع

  1. "The Different Uses of Energy in our Daily lives", renewableenergyworld, Retrieved 2019-10-6. Edited.
  2. "Types of Electricity - Modern Methods", electricityforum, Retrieved 2019-10-6. Edited.
  3. " THE BASIC POWER SUPPLY Figure", electriciantraining, Retrieved 2019-10-6. Edited.
  4. "Sources of electrical energy", ausgrid, Retrieved 2019-10-7. Edited.
  5. ANYA MEAVE, "The Uses of Electric Energy"، hunker, Retrieved 2019-10-7. Edited.