الكاتب: غفران اليوسف -
محتويات
توليد الكهرباء
الكهرباء هي نوع من أنواع الطاقة الفيزيائية، وتشمل تدفق الشحنات الكهربائية بين نقاط ذات فارق الجهد الكهربائي، يعد التيار الكهربائي من أحد أشكال الكهرباء الذي يُمكن استخدامه في تشغيل الأجهزة والآلات الكهربائية.
تولد الكهرباء عن طريق عدة طرق، ومن أهمها:
1. تحويل الطاقة الميكانيكية: يمكن توليد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية باستخدام المحركات والمولدات الكهربائية، وعندما تدور المحركات، فإنها تنشئ تيارًا كهربائيًا في المولدات.
2. الطاقة الشمسية: تستخدم الخلايا الشمسية لتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية.
3. الطاقة الحرارية: تتمثل هذه العملية في تحويل الحرارة المتولدة من الوقود الحفري أو النووي إلى طاقة كهربائية من خلال العمليات الحرارية.
4. الطاقة الهيدروليكية: تحويل طاقة مياه السدود والأنهار إلى طاقة كهربائية باستخدام محطات توليد الطاقة الهيدروليكية.
يعد العالم توماس إديسون ونيكولا تسلا من بين أهم الشخصيات التي أسهمت في تطور الكهرباء واستخداماتها العملية في حياتنا اليومية، وبذلك فقد اكتشف الإنسان الكهرباء منذ فترة طويلة، وقد تم بناء مفاهيمها واكتشافاتها تدريجيًا على مر العصور، وهناك بعض النقاط الهامة حول أسس الكهرباء:
1. الكهرباء الساكنة: قبل تطور الفهم العلمي للكهرباء، لاحظ الإنسان الكهرباء الساكنة (الكهرباء الثابتة) عندما يتفاعل المواد مع بعضها البعض. كان الإنسان يشاهد الشرر الكهربائي الذي يحدث عند تماس المواد الكهربائية.
2. التجارب الكهروستاتيكية: في القرن السابع عشر، قام الفيزيائيون مثل وليام جيلبرت وأوتو فون غيريكه بإجراء التجارب الكهروستاتيكية، وقدموا العديد من النظريات حول الكهرباء الساكنة.
3. اكتشاف الكهرباء التيارية: في القرن الثامن عشر، قام العلماء بالتجارب على الأجسام الموصلة للكهرباء الساكنة واكتشفوا أنه عند وضع الأجسام في تواصل مع مصدر للكهرباء الساكنة، يحدث تدفق للشحنة الكهربائية ويتحرك الإلكترونات عبر الأسلاك. هذا هو اكتشاف الكهرباء التيارية.
4. تطور الأجهزة الكهربائية: في القرن التاسع عشر، شهد العالم تطورًا كبيرًا في مجال الكهرباء، حيث تم اختراع البطارية الكهربائية والمولدات الكهربائية والمحركات الكهربائية والمصابيح الكهربائية.
5. قوانين كهربائية: قام علماء الفيزياء بتطوير القوانين الكهربائية، مثل قانون كولومب وقانون أوم وقانون كيرشهوف، والتي تساعد على فهم العلاقات بين الشحنة والتيار والجهد الكهربائي.
6. النقل والتوزيع: بدأ تطبيق الكهرباء في النقل والتوزيع لتوصيلها إلى المنازل والصناعات والمؤسسات.
7. تطور المجال الكهرومغناطيسي: أدى تطوير فهم المجال الكهرومغناطيسي إلى تحقيق تقدم هائل في استخدامات الكهرباء، مثل الإشعاع الكهرومغناطيسي واستخدامه في الاتصالات والتكنولوجيا الحديثة.
