تطبيقات القوى الكهروسكونية بالامثلة
تعريف الكهرباء الساكنة
قبل
تعريف الكهرباء الساكنة
يجب معرفة أن يمكن أن تكون الكهرباء الساكنة مصدر إزعاج ، أو حتى خطر ، الطاقة التي تجعل شعرك يقف في نهايته يمكن أن تلحق الضرر أيضًا بالإلكترونيات ، وتسبب انفجارات ومع ذلك ، يمكن التحكم فيها والتلاعب بها بشكل صحيح ، ويمكن أن يكون أيضًا نعمة هائلة للحياة الحديثة ، الشحنة الكهربائية هي خاصية أساسية للمادة ، وفقًا لمايكل ريتشموند ، أستاذ الفيزياء في معهد روتشستر للتكنولوجيا ، تحمل البروتونات ، والإلكترونات جميع الشحنات الكهربائية في الكون تقريبًا ، يقال إن
البروتونات
تحتوي على شحنة +1 وحدة إلكترون .
بينما تحتوي الإلكترونات على شحنة قدرها −1، على الرغم من أن هذه العلامات عشوائية تمامًا ، نظرًا لأن البروتونات محصورة عمومًا في النوى الذرية ، والتي هي بدورها مدمجة داخل الذرات ، فإنها ليست حرة في الحركة مثل الإلكترونات لذلك ، عندما نتحدث عن التيار الكهربائي ، فإننا نعني دائمًا تدفق الإلكترونات وعندما نتحدث عن الكهرباء الساكنة ، فإننا نعني عمومًا عدم التوازن بين الشحنات السالبة ، والموجبة في الأشياء وبعد تعريف الكهرباء الساكنة يمكن عمل
بحث عن الكهرباء
بكل سهولة .[1]
تطبيقات القوى الكهروسكونية
تعتبر الكهرباء الساكنة من أهم
أنواع الكهرباء
، ولها تطبيقات عديدة منها :
مولد فان دي غراف
مولدات Van de Graaff (أو Van de Graaffs) ليست فقط أجهزة مذهلة تُستخدم لإثبات الجهد العالي ، بسبب الكهرباء الساكنة ، فهي تُستخدم أيضًا في البحث الجاد ، تم بناء الأول بواسطة روبرت فان دي جراف في عام 1931 (بناءً على الاقتراحات الأصلية للورد كلفن) ، لاستخدامه في أبحاث الفيزياء النووية ، يستخدم Van de Graaffs الأسطح الملساء ، والمدببة ، والموصلات ، والعوازل لتوليد شحنات ثابتة كبيرة ، وبالتالي الفولتية الكبيرة .
يمكن أن تترسب شحنة زائدة كبيرة جدًا على الكرة ، لأنها تتحرك بسرعة إلى السطح الخارجي ، تنشأ حدود عملية لأن المجالات الكهربائية الكبيرة تستقطب المواد المحيطة ، وتؤينها في النهاية ، مما يخلق شحنات مجانية تعمل على تحييد الشحنات الزائدة ، أو السماح لها بالهروب ، ومع ذلك فإن الفولتية البالغة 15 مليون فولت هي ضمن الحدود العملية .
زيروجرافي
يتم رش أسطوانة الألمنيوم المطلية بالسيلينيوم بشحنة موجبة من نقاط على جهاز يسمى كوروترون ، السيلينيوم مادة ذات خاصية مثيرة للاهتمام، إنها موصل ضوئي أي أن السيلينيوم ، هو عازل عندما يكون في الظلام ، وموصلًا عند تعرضه للضوء .
في المرحلة الأولى من عملية التصوير الجاف ، يتم تأريض أسطوانة الألمنيوم الموصلة ، بحيث يتم إحداث شحنة سالبة تحت الطبقة الرقيقة من السيلينيوم ذي الشحنة الموجبة المنتظمة .
في المرحلة الثانية ، يتم تعريض سطح الأسطوانة لصورة كل ما سيتم نسخة، عندما تكون الصورة خفيفة ، يصبح
السيلينيوم
موصلًا ، ويتم تحييد الشحنة الموجبة ، في المناطق المظلمة ، تظل الشحنة الموجبة موجودة ، وبالتالي تم نقل الصورة إلى الأسطوانة .
المرحلة الثالثة تأخذ مسحوقًا أسود جافًا يسمى مسحوق الحبر ، ويرشها بشحنة سالبة بحيث تنجذب إلى المناطق الموجبة من الأسطوانة بعد ذلك ، تُعطى قطعة ورق فارغة شحنة موجبة أكبر من شحنة الأسطوانة بحيث تسحب الحبر من الأسطوانة ، أخيرًا ، يتم تمرير الورق و
الحبر
الكهروستاتيكي من خلال بكرات ضغط ساخنة ، والتي تذوب وتلتصق الحبر بشكل دائم داخل ألياف الورق .
طابعات ليزر
تستخدم طابعات الليزر عملية التصوير الجاف لعمل صور عالية الجودة على الورق ، باستخدام الليزر لإنتاج صورة على الأسطوانة الناقلة للضوء ، في أكثر تطبيقاتها شيوعًا، تتلقى طابعة الليزر إخراجًا من جهاز كمبيوتر ، ويمكنها تحقيق مخرجات عالية الجودة بسبب الدقة التي يمكن التحكم بها في ضوء الليزر ، تقوم العديد من
طابعات الليزر
بمعالجة معلومات مهمة ، مثل إنشاء أحرف ، أو خطوط معقدة ، وقد تحتوي على جهاز كمبيوتر أقوى من ذلك الذي يمنحهم البيانات الأولية المطلوب طباعتها .
الطابعات النافثة للحبر والطلاء الالكتروستاتيكي
تستخدم الطابعة النافثة للحبر بشكل شائع لطباعة النصوص والرسومات التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر ، كما تستخدم الكهرباء الساكنة ، تقوم الفوهة برذاذ دقيق من قطرات الحبر الصغيرة ، والتي تُعطى بعد ذلك شحنة كهروستاتيكية ، بمجرد الشحن ، يمكن توجيه القطرات ، باستخدام أزواج من الألواح المشحونة ، بدقة كبيرة لتشكيل الحروف والصور على الورق ، يمكن للطابعات النافثة للحبر إنتاج صور ملونة باستخدام نفاث أسود ، وثلاث نفاثات أخرى بألوان أساسية ، عادة ما تكون سماوي وأرجواني وأصفر ، مثلما ينتج التلفزيون الملون اللون ، (هذا أكثر صعوبة مع التصوير الجاف، حيث يتطلب عدة براميل وأحبار) .
يستخدم الطلاء الكهروستاتيكي شحنة كهروستاتيكية لرش الطلاء على أسطح غريبة الشكل ، يؤدي التنافر المتبادل بين الرسوم المتشابهة إلى ابتعاد الدهان عن مصدره ، تتساقط أشكال التوتر السطحي ، والتي تنجذب بعد ذلك عن طريق الشحنات على عكس السطح المراد طلائه ، يمكن أن يصل الطلاء الكهروستاتيكي إلى أولئك الذين يصعب الحصول عليهم في الأماكن ، وذلك بتطبيق طبقة متساوية بطريقة محكومة ، إذا كان الجسم موصلًا ، فإن المجال الكهربائي يكون عموديًا على السطح ، ويميل إلى جلب القطرات بشكل عمودي ، ستحصل الزوايا والنقاط الموجودة على الموصلات على طلاء إضافي ، يمكن استخدام اللباد بالمثل .
مرسبات الدخان وتنظيف الهواء الالكتروستاتيكي
يوجد تطبيق مهم آخر لـ
استخدامات للكهرباء الساكنة
في منظفات الهواء ، الكبيرة والصغيرة ، يضع الجزء الكهروستاتيكي من العملية شحنة زائدة (موجبة عادة) على الدخان ، والغبار ، وحبوب اللقاح ، والجزيئات الأخرى في الهواء ، ثم يمر الهواء عبر شبكة مشحونة بشكل معاكس تجذب ، وتحتفظ بالجسيمات المشحونة .
تستخدم المرسبات الكهروستاتيكية الكبيرة صناعيًا لإزالة أكثر من 99٪ من الجسيمات من
انبعاثات غاز المداخن
المرتبطة بحرق الفحم والنفط . المرسبات المنزلية ، غالبًا بالاقتران مع نظام التدفئة ، وتكييف الهواء بالمنزل ، فعالة جدًا في إزالة الجسيمات الملوثة ، والمهيجات ، والمواد المسببة للحساسية .[2]
محاكاة متسقة للجسيمات المشحونة لمسدس بيرس
يوضح مثال المسدس من النوع المثقوب تحليل تكوين مدفع كبير كهربائيًا ، يحدث تسارع الإلكترونات في جزء صغير فقط من المجال الحسابي ، ما يقرب من 90 ٪ من البندقية تتكون من أنبوب انجراف ، يتم إنشاء المجال الكهربائي بواسطة الكاثود ، الذي يعمل في نفس الوقت كمصدر للجسيمات، والقطب الكهربي الموجه والأنود ، الذي يشتمل على أنبوب الانجراف ، يتم إنتاج المجال المغناطيسي بواسطة ملف كبير يحركه التيار ، ويتم توجيهه بواسطة أسطوانة عالية النفاذية تحيط بالتكوين . [3] ويمكنك استخدام المعلومات المذكورة في المقال لعمل
بحث عن الكهرباء الساكنة
.