مشروع حياتنا بالكهرباء
السبت، 9 مارس 2013
الخميس، 16 يونيو 2011
المواد الموصلة والمواد العازلة للكهرباء
المواد الموصلة للكهرباء هي المواد التي تسمح للكهرباء بالمرور خلالها.
فالشحنات الكهربائية في المواد الموصلة تتحرك بحرية أكبر ومعظم المعادن تتمتع بهذه الخاصية مثل الحديد والنحاس، وهناك مواد توصل الكهرباء بشكل أقل من المواد الموصلة وتسمى بشبه الموصلة مثل الجرمانيوم والسليكون .
أما المواد العازلة فهي المواد التي لا تسمح بمرور الكهرباء خلالها.
فالشحنات الكهربائية لا تتحرك بحرية خلال هذه المواد .
ويجب أن تكون الدائرة الكهربائية مكونة من مواد موصلة للتيار والتي تسمح بمرور التيار الكهربائي خلالها لتعمل.
وهل تعلم أن أجسامنا قد تكون موصل جيد للتيار الكهربائي إذا ما تبللت بالماء لذلك يجب أن نأخذ الحيطة والحذر في التعامل مع الكهرباء.
فلا تترك الأطفال يعبثون بالمفاتيح الكهربائية سيودي ذلك بحياتهم لذا من الأفضل رفع المفاتيح على مستوى أعلى من متناولهم.
لا ندخال مادة موصلة في المفتاح الكهربائي بغرض التوصيل لجهاز معين يؤدي ذلك إلى انتقال الكهرباء للجسم ويعتبر هذا سلوكاً خاطئا .
أصلح الأسلاك المتقطعة والبالية أو أستبدلها فهي لن تحميك من انتقال الكهرباء إلى جسمك ، كذلك يمكنها أن تؤدي إلى حدوث حريق بالمنزل .
لا توصل عدد كبير من الأجهزة في منفذ واحد للتيار الكهربائي سيؤدي ذلك إلى رفع درجة حرارة الأسلاك الموصلة مسببا الحريق.
لا تلمس الأدوات الكهربائية الموصولة بالتيار بأيدي مبللة.
لا تقترب من أماكن الخطر الكهربائية .
لا تهمل إجراءات السلامة والصيانة للأدوات الكهربائية ومصادرها.
شاهد معنا هذا الفيديو التوضيحي لطفل يوضح على الدائرة الكهربائية المواد الموصلة والعازلة للكهرباء على أساس أن المواد الموصلة للكهرباء ستضي المصباح في الدائرة وغير الموصلة (العازلة) لا تضيء المصباح في الدائرة الكهربائية:
هل عرف الآن لماذا تغطى الأسلاك الكهربائية بمادة عازلة ؟!!
لأن الأسلاك الكهربائية مواد موصلة فإذا كانت مكشوفة وموصلة في دائرة كهربائية مغلقة فإنها تشكل خطرا على الإنسان بحيث يمكن أن تصعقه (تفرغ الكهرباء) لذلك تم تغطيتها بالمواد العازلة .
هل تعلم أنه يتم انتاج الكهرباء الازمة لتشغيل الأجهزة في محطة لتوليد الكهرباء والتي تحتوي على مولدات كهربائية ضخمة تتوزع من خلالها الكهرباء إلى المنازل والمصانع عبر الأسلاكـ الكهربائية .
الأربعاء، 15 يونيو 2011
التوصيل بالتوالي والتوازي
أن الأجهزة الالكترونية مليئة بالدوائر الكهربائية مثل الحاسوب والتلفاز فلو فتحت أحدها لوجدت مجموعة من الأجزاء المرتبطة مع بعضها بأسلاك كثيرة ودوائر معقدة وكل دائرة منها لها مهمة معينة.
وتختلف شدة التيار الكهربائي باختلاف الأجهزة الكهربائية حيث أنه يعني علميا كمية الشحنة التي تعبر نقطة ما في سلك موصل كل ثانية.
ويرمز لشدة التيار بالرمز I وللجهاز الذي يقيس شدة التيار وهو الأمبير بالرمز A .
ويتم توصيل الدارات الكهربائية بطريقتين :
الطريقة الأولى:
التوصيل بالتوالي فلو أردت توصيل مصباحين في دائرة كهربائية ،فسيكون المصباحين متتاليين بحيث يتكون مسار واحد للتيار الكهربائي.
وتختلف شدة إضاءة المصابيح الموصلة بهذه الطريقة( كلما زادت المصابيح تقل شدة الإضاءة( وعند تلف أونزع مصباح من الدائرة تنطفئ كل المصابيح المتصلة بالدائرة والسبب في ذلك أن التيار الذي يمر عبر المصباح الأول والثاني في الدائرة الموصلة على التوالي هو نفس التيار وعند فصل أحد المصابيح أصبحت الدائرة الكهربائية مفتوحة وانقطع التيار عن المصباح الثاني .
الطريقة الثانية:
التوصيل بالتوازي فلو أردت توصيل مصباحين بهذه الطريقة ،فسيصبح المصباحين متوازيين بحيث يتكون مسارين للتيار الكهربائي.
ويتميز التوصيل بالتوازي أن شدة إضاءة المصابيح المتصلة بهذه الطريقة تبقى نفسها عند زيادة عدد المصابيح وعند تلف أو نزع مصباح من الدائرة لا تنطفئ بقية المصابيح وذلك لأن التيار المار في المصباح الأول يختلف عن التيار المار في المصباح الثاني ولذا فإن فصل أحد المصابيح لا يؤثر على مسار تيار الآخر.
فأي التوصيلات ستختار لبيتك؟
التوصيل على التوازي هو التوصيل المناسب للمنازل لضمان استمرارية تشغيل الأجهزة حتى لو تعطل أحدها أو أطفئ .
وشاهد معنا هذه العروض التالية التي توضح طريق التوصيل (على التوازي والتوالي) :
الدائرة الكهربائية
أن الكهرباء عبارة عن شحنات كهربائية قد تكون ساكنة فتسمى كهرباء ساكنة ، إلا أنها قد متحركة فتكون تيار كهربائي. والتيار الكهربائي لابد أن يسير في دائرة كهربائية مغلقة.
فالدائرة الكهربائية تتكون من مصدر كهربائي (كالبطارية) وأسلاك موصلة والجهاز المراد تشغيله (كالمصباح) ومفتاح كهربائي.
وسميت الدائرة الكهربائية بـِدائرة لأن التيار الكهربائي لا يسري في الدائرة إلا إذا كانت الدائرة مغلقة مثل الدائرة وسميت بـِكهربائية لأن عملها يعتمد على الكهرباء.
فالدائرة الكهربائية هي المسار المغلق الذي يسري فيه التيار الكهربائي.
أن مفتاح التيار يتحكم في إضاءة أو إطفاء المصباح. فهو يعمل على إغلاق الدائرة الكهربائية ليمر التيار (حيث تكون الدائرة الكهربائية كاملة ) ويضيء المصباح، نقول أن الدارة مغلقة. أو يعمل على فتح الدائرة أو قطعها فلا يمر التيار الكهربائي في الدائرة المقطوعة، ولا يضيء المصباح ونقول أن الدائرة مفتوحة.
وعند توصيل الدائرةالكهربائية بحيث تصبح مغلقة يمر التيار الكهربائي في الدائرة ويضيئ المصباح ولكن عند قطع السلك الموصل ينطفئ المصباح بسبب عدم إكتمال الدائرة...
وأنت عندما نستخدم الكهرباء للتدفئة أو الإنارة أو التحريك فإن التيار الكهربائي يمر في الأسلاك ، وهذا بدوره يجعل الأشياء كالغلايّات الكهربائية والمصابيح والمحركات تعمل .
والغلايّات الكهربائية تحتاج كمية كبيرة من التيار الكهربائي ، لذا فأسلاكها الموصولة مع مصادر تزويد الكهرباء سميكة ، وإذا نظرت إلى المصباح الجانبي في غرفة نومك أو مصباح الطاولة سترى بأن أسلاكها رفيعة وهذا لأنهما يحتاجان إلى تيار كهربائي صغير للإنارة .
وهذا الفيديو يوضح كيفية توصيل الدائرة الكهربائية البسيطة:
وبإمكانك اللعب مع الدائرة الكهربائية بهذه الطريقة!!!!!
هل تعلم من هو مخترع المصباح الكهربائي أنه توماس ألفا إديسون (1847 – 1931م) مخترع أمريكي من أصل هولندي ولد في قرية ميلان بولاية أوهايو الأمريكية، ولم يتعلم في مدارس الدولة إلا ثلاثة أشهر فقط، فقد وجده ناظر المدرسة طفلا بليدا متخلفا عقليا
وظهرت عبقريته في الاختراع وإقامة مشغله الخاص حيث أظهر سيرته المدهشة كمخترع، ومن اختراعاته مسجلات الاقتراع والبارق الطابع والهاتف الناقل الفحمي والميكرفون والفونوغراف واعظم اختراعاته المصباح الكهربائي، والكثير وأنتج في السنوات الأخيرة من حياته الصور المتحركة الناطقة، وقد سجل أديسون باسمه أكثر من ألف اختراع، وتوفي في نيوجرسي سنة 1931.
الكهرباء الساكنة
هل تساءلت يوما،كيف بإمكانك أن تذاكر دروسك ليلا أو تستخدم حاسوبك أو أن تشاهد التلفاز بإرتياح في غرفة مكيفة؟
نعم أنها الكهرباء وفرت لك كل ذلك وأكثر وتعد الكهرباء عنصرا أساسيا في حياتنا اليومية ولا يمكن لنا الاستغناء عنها.
الكهرباء هي عبارة عن شحنات لا ترى ولكن يمكن التعرف عليها من خلال تأثيرها على المواد.
وللكهرباء قصة ،فقد أكتشفت منذ زمن بعيد عندما لاحظ احد المفكرين انجذاب الريش إلى قطع الكهرمان التي دلكت بالصوف فكانت هذه الملاحظة هي بداية اكتشاف الكهرباء الساكنة.
هل لاحظت حدوث شرار وفرقعة تصدر من ملابسك الصوفية عندما ترتديها أو تخلعها..؟؟؟؟!!!
أن هذا يحدث نتيجة حدوث احتكاك بين جسمك وملابسك الصوفية.
كما وتحدث فرقعة خفيفة وانت تُحاول الامساك بمقيض الباب كل هذه شواهد تدل على تعرضنا للكهرباء الساكنة في حياتنا اليومية وتكثر في فصل الشتاء وبالذات في المناطق الجافة تجمع الشحنات الكهربائية الساكنة في أجسادنا ، مما يجعلنا نصعق عند ملامستنا لأي جسم آخر مثل (ركوب السيارة ، خلع الملابس ، ملامسة أي جسم آخر … إلخ) وهذه من الأمور المزعجة بل والمؤلمة في أحيان كثيرة .
فالكهرباء الساكنة هي عبارة عن شحنات يمتلكها الجسم نتيجة احتكاكه بجسم آخر.
وتحدث عندما يفرك جسمان ببعضهما تتنتقل الإلكترونات من جسم إلى آخر وبذلك يشحن الجسم الأول بشحنة سالبة بينما الجسم الآخر يفقد الإلكترونات فيكون مشحونا بشحنة موجبة،(فالشحنات المختلفة تتجاذب والشحنات المتشابهة تتنافر وهذا ما يجعل شعر الطفل ينجذب للبالون) هذا ما يسمى بالكهرباء الساكنة فهي عبارة عن شحنات متراكمة لا تمر وإنما تنتج بالاحتكاك .
لذلك تم أختراع جهاز إزالة الشحنات الكهربائية الساكنة:
مع هذا الجهاز الصغير الحجم (بحجم ميدالية) يمكنك تفريغ جميع الشحنات الساكنة من جسمك ، وذلك بمجرد حك الجزء المطاطي من الجهاز في أي جسم آخر متصل بالتيار الأرضي ، مثل طاولة بأرجل معدنية أو سيارة .. إلخ. وعندما يقوم الجهاز بتفريغ كل شحنات جسمك سيعرض لك صورة مثل الوجه المبتسم على شاشة الجهاز مما يعني أن المهمة أنتهت بنجاح .
تسلى بالكهرباء الساكنة:
(1) البالون المكهرب:
أنفخ عدة بوالين هوائية واربط فوهتها باحكام و قم بدعكها بقطعة قماش صوفية ثم قربها من زاوية سقف الغرفة فتلاحظ أنها تبقى في مكانها فترة طويلة و كأنها عالقة . والسبب في ذلك أنه عند دعك البالونات بقطعة الصوف تكتسب شحنات كهربائية سالبة، و بقاء البالونات في زاوية سقف الغرفة عالقة سببه هو اجتماع الإلكترونات السالبة من البالونات بالشحنات الموجبة في سقف الغرفة فيحدث التجاذب بينهما.
(2)فصل الملح عن الفلفل الناعم:
أخلط قليلاً من الملح المطحون غير الناعم مع قليل من الفلفل الناعم .
فكيف نعمل لفرز الفلفل عن الملح ؟ خذ ملعقة صغيرة من البلاستيك المستعملة عادة في الأكل و ادعكها على قطعة صوف و ضع الملعقة المدعوكة فوق الخليط فتلاحظ فوراً قفز و ارتفاع الفلفل ليلتصق بالملعقة .
والسبب في ذلك هو ان الدعك يكسب الملعقة شحنات كهربائية تؤدي إلى جذب الخليط إلى الملعقة . و إذا وضعت الملعقة على بعد كافي غير قريبة من الخليط تلاحظ أن الفلفل الناعم هو الذي ينجذب إلى الملعقة لأنه اخف من الملح و إذا رغبت بجذب الملح أيظاً فما عليك إلا أن تقرب الملعقة من الخليط أكثر فأكثر .
(3) انحناء مسار سيلان الماء:
خذ ملعقة من البلاستيك و ادعكها عدة مرات على قطعة قماش صوفية ثم افتح حنفية الماء قليلاً حتى يسيل منها الماء سيلاناً خفيفاً و حاول أن تقرب الملعقة البلاستيكية يعد دعكها كما ذكرنا من مسيل الماء فتلاحظ فوراً كيف ينحني سيلان الماء و يميل مقترباً من الملعقة . فالشحنات الكهربائية التي اكتسبتها الملعقة نتيجة الدعك أثرت على جزيئات الماء و سببت في جذبها نحوها . و إذا وصل سيلان المياه إلى الملعقة تحررت شحناتها فوراً و تلاشت وعاد سيلان المياه إلى التساقط عمودياً كالمعتاد و السبب في ذلك هو ان المياه افقدت الملعقة من شحناتها المكتسبة .
تعرف على قوة الكهرباء الساكنة في العروض التالية:
كما وتم اختراع جهاز فان دي غراف ليولد الكهرباء الساكنة والذي يستخدم في أغراض علمية.....
وهل تعلم أن البرق ينتج عن الكهرباء الساكنة:
فالعلماء يعتقدون أن قطرات المطر المحمولة في رياح السحب البرقية تكوِّن شحنات كهربائية، حيث تصبح أجزاء من السحاب مشحونة بشحنة موجبة، بينما تصبح أجزاء أخرى مشحونة بشحنة سالبة. وقد تقفز الشحنات بين أجزاء السحاب المختلفة، أو من السحاب إلى الأرض، مما يؤدي إلى توليد الشرارة الكهربائية الضخمة التي نسميها البرق.
الاشتراك في:
الرسائل (Atom)