هل سبق لك أن حاولت فرك شعرك بمسطرة بلاستيكية ثم حملها بالقرب من الورقة الممزقة؟ إذا لم تقم بذلك ، ستلتصق قطع الورق بالمسطرة ، مثل المغناطيس. ترتبط هذه الظاهرة بالكهرباء الساكنة.
تعريف الكهرباء الساكنة هو مجموعة من الشحنات الكهربائية بكمية ثابتة (ثابتة) أو خلل في الشحنة الكهربائية على الأشياء. عندما نفرك المسطرة البلاستيكية على الشعر ، تصبح المسطرة سالبة الشحنة بينما يصبح الشعر موجب الشحنة. يؤدي إطلاق الشحنة عند فرك المادتين معًا إلى تدفق المواد أو شحن الكهرباء.
الشحنة الكهربائية هي كمية مادية مرتبطة بتأثير الكهرباء والأشياء الأخرى ذات الصلة في المادة. يشير تحييد الرسوم التي تم الحصول عليها بسبب الاحتكاك إلى أن هذه الرسوم لا تلغي بعضها البعض.
(اقرأ أيضًا: الكهرباء الديناميكية في الحياة اليومية)
قدم بنجامين فرانكلين نوعين من الشحنات ، وهما الشحنات الموجبة والسالبة.
في الكهرباء الساكنة ، توجد ظاهرة نقل الشحنة. أثناء عملية فرك جسمين ضد بعضهما البعض ، لا يتم إنشاء شحنة. تعتمد حالة الشحن على نقل الحمولة. يفقد أحد الأجسام الإلكترونات بينما يكتسب الآخر الإلكترونات. عند فرك قضيب زجاجي بالحرير ، على سبيل المثال ، تنتقل الإلكترونات أو تنتقل من الزجاج إلى الحرير.
عندما يتم تقريب جسم موجب الشحنة من جسم محايد ، فإن الجسم المشحون يجذب الشحنة المعاكسة ويصد الشحنات المماثلة في الجسم المحايد. نتيجة لذلك ، يصبح جانب واحد من جسم محايد (الجانب الأقرب إلى جسم موجب الشحنة) سالبًا بينما يصبح الجانب الآخر مشحونًا بشكل إيجابي. هذه العملية تسمى الشحن التعريفي.
عندما يكون جسم مشحون على اتصال مباشر بجسم محايد ، تبدأ الشحنة بالتدفق من الجسم المشحون نحو الجسم المحايد حتى يكون لكلاهما نفس مقدار الشحنة أو يكونان في حالة توازن. هذه العملية تسمى الشحن عن طريق التوصيل.
في عام 1909 ، اكتشف روبرت ميليكان أن الشحنة الكهربائية تظهر دائمًا كمضاعف متكامل لعدد الشحنات الأساسية "e".
في المصطلحات الحديثة ، يُقال أن الشحنة الكهربائية "q" مُكممة حيث يتم استخدام "q" كمتغير شحنة. تظهر الشحنة الكهربائية على أنها "حزمة" منفصلة ويمكننا كتابة q = nxe ، حيث n عدد صحيح. في نظام الوحدة (SI) ، تسمى وحدة الشحن بـ Coulomb ويرمز لها بالرمز C.
قيم الوحدة الأساسية للحمل هي:
e = 1.602192 × 10–19 C.
