تعريف الشحنة الكهربائية

الشحنة الكهربائية

تُعرف الشحنة الكهربائية بأنها إحدى الخواص الفيزيائية للمادة والتي تُعتبر مصدر القوتان الكهربائية والمغناطيسية في الطبيعة وهي نوعان: شحنة كهربائية موجبة وأخرى سالبة وأخرى متعادلة، ويتولد التيار الكهربائي نتيجة تدفق الشحنات الكهربائية في تيارٍ موصل، حيث تكون على شكل دقائق صغيرة جداً لا يُمكن رؤيتها بالعين المجردة، والجدير بالذكر أن الإلكترونات تعتبر مثالاً على الشحنات السالبة، والبروتونات مثال على الشحنة الموجة، أما النيوترونات فهي متعادلة، ويمكن توليد الشحنات الكهربائية بعدة طرق سنذكرها في هذا المقال بالإضافة إلى أبرز العلماء الذين درسوها.

كيفية الحصول على الشحنة الكهربائية

• الشحن بالدلك

1. يتم الحصول على شحنات كهربائية سالبة بدلك قضيب من الأبونايت باستخدام الفرة، حيث تنفصل الإلكترونات السالبة عن الفرو وتنتقل للأبونايت.
2. يتم الحصول على شحنات كهربائية موجبة بدلك قضيب من الزجاج بقطعة من الحرير فتنتقل الشحنات الموجبة من الزجاج للحرير ليصبح بعدها موجب الشحنة.

• الشحن باللمس

1. يحدث الشحن باللمس عند ملامسة جسم مشحون بجسم آخر غير مشحون مما يؤدي لانتقال الشحنات الكهربائية من الجسم المشحون إلى الجسم الآخر، والجسم الذي أخذ الشحنة تُصبح شجنته سالبة أما الجسم الذي أعطاها فشحنته موجبة.

• الشحن بالحث

1. يُسمى أيضاً الشحن بالتأثير، وتُستخدم هذه الطريقة في الشحن لشحن الأجسام الموصلة مثل الحديد والنحاس.
2. تتم هذه الطريقة بعدة خطوات: أولها أننا نقرب الجسم المشحون من الجسم الموصل الذي يحتوي على شحنة متعادلة، فيتأثر الجسم الموصل المتعادل بشحنة الجسم المشحون، مما يُسبب توزع الشحنات بحيث تبتعد الشحنات المتماثلة مع شحنة الجسم المشحون إلى الجهة البعيدة، وتقترب الشحنات المخالفة لها وتتجمع في الجهة القريبة من الجسم المشحون.
3. نُلاحظ أن الشحنة المخالفة تكون مقيدة، والشحنة المماثلة تكون حرة، لذلك تنتقل الشحنات السالبة إلى الأرض بمجرد توصيل الجسم الموصل بالأرض.
4. نُبعد الجسم الموصل والسلك عن بعضهما البعض فتتوزع الشحنات الموجبة في الجسم الموصل ويُصبح بهذا مشحوناً بشحنة موجبة.

معلومات عن الشحنة الكهربائية

• الشحنات الكهربائية المتماثلة تتنافر مع بعضها البعض، والشحنات المتخالفة تتجاذب.
• تُقاس بوحدة الكولوم، وذلك نسبةً إلى العالم الفيزيائي الفرنسي شارل كولوم الذي اكتشف القوى بين الشحنات الكهربائية والعديد من القوانين والحقائق المتعلقة بها مثل طريقة حساب المحصلة للشحنات باختلاف الطريقة التي تتوزع بها.
• نص قانون كولوم: “تؤثر شحنتان نقطيتان ساكنتان ببعضهما في الخلاء بقوتين متعاكستين محمولتين على الخط الواصل بينهما شدتهما المشتركة تتناسب طردياً مع القيمتين المطلقتين لكل منهما، وعكسياً مع مربع المسافة بينهما”.