الإلكترونات وتوليد الكهرباء
بالنسبة للمواد الناقلة مثل الحديد النحاس والمعدن إجمالا تكون الإلكترونات في حركة عشوائية أي أنها تنتقل من ذرة إلى أخرى تجاورها لكن بمجرد دخول إلكترون إلى الذرة حتى تقوم هذه الذرة بطرد إلكترون حتى تبقى في حالة تعادل ( أي عدد إلكتروناتها = عدد بروتوناتها ) وتضل هذه الإلكترونات متنقلة في حالة عشوائية من ذرة إلى أخرى دون تحديد مسار مثال:الرسم 4-أ / 4-ب
التيار الكهربي
ويمكن للإلكترونات أن تولد تيارا كهربي ( مفردة تيار تطلق عادة على كل ما هو متدفق و متدافع في اتجاه واحد كتيار الماء في النهر وهو تدفق المياه بشدة في اتجاه معين ...تيار الهواء ويقع عند فتح النوافذ فيندفع الهواء من نقطة لأخرى بشدة ) فعوضا عن تحركها العشوائي تتخذ مسارا مترددا بين الموجب والسالب
توليد الكهرباء
المولد ( الدينامو ) الرسم 5
إذا ما قمنا بلف سلك نحاس معزول في شكل لفيفتين ( ملفين) وجعلنا وسطها قطعة من المغنطيس الثابت ( معلوم أن المغنطيس له قطبين أحدهما يسمى شملا والآخر جنوبا ... ورد شرح المغنطيس في درس مفهوم المحول ) وجعلنا هذا المغنطيس يلف حول نفسه بين الملفين الذين سبق تحضيرهما فإن الإلكترونات ستتخذ اتجاها حسب القطبية فيضل يتناوب بين الموجب والسلب حسب القطب المغنطيسي القريب منه أثناء الدوران وبذلك ينتج تيار كهربي متردد( متناوب ) ويكون التردد بحسب سرعة الدوران وإذا ما كان عدد دورات المغنطيس ثابت مثلا 3000دورة في الدقيقة فسيتردد ( يتناوب . يتذبذب) التيار الكهربي الناتج 50 مرة في الثانية وهذا ما يسمى بذبذبة 50هرتز مثال تقريبي ( لاحظ أن درجة الجهد المولد تتردد بين ما هو فوق خط الصفر وما هو دون خط الصفر الرسم5 ب ( أبسط أنواع المولدات تلك التي في الدراجات ) ويمكن لهذا التيار المتردد أن يتحول إلى تيار مستمر عبر مراحل
......................................................................
مصادر الطاقة
بعض مصادر الطاقة الكهربية
عمود بسيط:
يتركب كما في الرسم6 من لوحين أحدهما من النحاس والآخر من الزنك ومغمورين في إناء من الزجاج مملوء بحمض الكبريت المخفف ( الحامض المستعمل في بطاريات السيارات وليس الماء النقي) ويمثل لوح النحاس القطب الموجب ويمثل لوح الزنك القطب السالب لهذا العمود وتبلغ القوة الدافعة لهذا العمود 1.2فولت
عمود دانيال :
يتركب كما في الرسم 7 من إناء نحاسي عميق مشبع من كبريتات النحاس ويوجد على الجدار الداخلي لهذا الإناء النحاسي رف توضع عليه كمية من بلورات كبريتات النحاس تكون ملامسة للمحلول على الدوام حتى يمكن الاحتفاظ بالمحلول مشبعا طوال مدة تشغيل العمود ويوضع داخل الإناء النحاسي إناء مسامي من الخزف مملوء بحامض الكبريت المخفف ويغمر في الحامض ساق من الخارصين ويمثل الإناء النحاسي الخارجي القطب الموجب للعمود تساوي تقريبا وحدة الجهد وهي الفولت
استعمل هذا المصدر للطاقة في مراكز الهاتف والوحدات العسكرية
العمود الجاف :
يتركب كما في الرسم 8 من إناء من الخارصين توضع بداخله عجينة من ملح النوشادر والدقيق والمصيص وذلك لتبقى العجينة لينة ومسامية طوال مدة عمل العمود وفي وسط العجينة يوضع إناء من الورق أو الشاش في وسطها ساق كربون حوله مخلوط من مسحوق الفحم وثاني أكسيد المنجنيس ويمثل ساق الكربون القطب الموجب للعمود وإناء الخارصين القطب السالب له
البطارية الذرية :الرسم 9
تتركب من كرتين معدنيتين مجوفتين إحداهما داخل الأخرى والفراغ الموجود بينهما قد أخلي من تماما الهواء ويوضع في المركز المشترك للكرتين كمية من المركبات المشعة التي نطلق إلكتروناتها إلى السطح الداخلي للكرة الداخلية فتتجمع عليها وتسبب تكوين شحنة كهربية سالبة تؤثر في الكرة الخارجة وتكون شحنة أخرى موجبة ويمكن الحصول منها على كميات كهربية صغيرة لكن رغم صغر هذه الكميات إلا أنه يمكن استعمال هذه البطارية زمنا طويلا يصل إلى بضع مئات من السنين دون أن تفرغ .
البطاريات الشمسية ( الخلايا الشمسية ) الرسم 10
تتركب من مجموعة وحدات صغيرة كل منها عبارة عن: قطعة من الحديد رسبت عليها طبقة من السيلينيوم الموجب ( يمكن اعتماد مواد أخرى ) الذي أضيفت إليه كمية من عنصر البرون وترسب فوق هذه الطبقة طبقة أخرى من عنصر السيلينيوم السالب الذي أضيفة إليه كمية محدودة من عنصر الزرنيخ
عند تعرض هذه الوحدات لضوء الشمس تتكون فيها كمية من الشحنات الكهربية تسري من لوح الحديد إلى الطبقة الخارجية وهي السيلينيوم السالب فيصبح قطب الحديد موجبا و السيلينيوم السالب قطبه سالبا وتخزن الطاقة المولدة في بطاريات ويمكن هذا النوع من البطاريات من هم في المناطق النائية من التزود بالطاقة
مسار التيار الكهربـي: الرسم 11
قد يتبادر للذهن أن التيار الكهربي يسري من الموجب إلى السالب والحقيقة هي العكس فالتيار يسري من السالب إلى الموجب وهذا ما يسمى المفهوم الحقيقي أما ما هو معلوم للعموم أن التيار يسري من الموجب إلى السالب فهو افتراضي أو اصطلاحيا أي أنه مفهوم أتفق عليه كمصطلح
.................................................................
((( منقوووووووووووووووووول )))
.............................................
بحررررررررررررررررررررررررررررر ...