التفريغ الكهربائي خلال الغازات
التفريغ الكهربائي عبر الغازات
عندما تتكهرب الأجسام ، فإنها تحتفظ بشحنتها فترة زمنية قصيرة ، وفي الكنهاية تعود إلى حالتها المعتدلة . فأين تذهب شحنتها ؟
تعريف التفريغ الكهربائي : هوعملية انتقال الشحنة الكهربائية المفاجئة واللحظية بين جسمين لهما فارق في الجهد الكهربائي .
أو هو فقدان الجسم المشحون شحنته واعتداله كهربائياً ،
ففي بعض الحالات تتعادل مع الأيونات الموجودة في الهواء ، وغالباً تتسرب هذه الشحنات إلى جزيئات الماء الموجودة في الهواء بخار الماء ، أو عندما يتم توصيله بالأرض بواسطة ناقل ، كما يمكن أن يتم تفريغ الكهربائية أو جزء منها بملامسة الجسم المشحون جسماً آخر .
وتكون النتيجة تفريغ للشحنات الساكنة للجسم ويصبح متعادل كهربائياً ، وقد يرافق ذلك ظهور شرارة كهربائية وسماع أصوات طقطقة .
ومصطلح التفريغ الكهربائ ، يستعمل أيضاً لتعريف حدوث تيار كهربائي مفاجئ وغير مرغوب فيه في أحد الأجهزة الإلكترونية.
وقد تصاب الدارات الكهربائية المركبة من أنصاف الموصلات (أشباه الموصلات )، والسيليكون ومواد عازلة مصنوعة من أكسيد السيليكون ، قد يصيبها التلف عند تعرضها لضغط كهربائي عال .
وقد تصاب الدارات الكهربائية المركبة من أنصاف الموصلات (أشباه الموصلات )، والسيليكون ومواد عازلة مصنوعة من أكسيد السيليكون ، قد يصيبها التلف عند تعرضها لضغط كهربائي عال .
إلا أنه تم حديثاً ابتكار مواد وأدوات تمنع حدوث التفريغ الكهربي .
أسباب حدوث التفريغ الكهربائي
إن حدوث التفريغ الكهربي هو أحد مشكلات الأجهزة الإلكترونية .
ويحدث مثلا عند احتكاك جسمين ، فيصبح أحدهما غني بعدد الإلكترونات ونسميه سالبا الشحنة، و يصاب الآخر بعجز في عدد إلكتروناته ونسميه ذو شحنه موجبة . ويحدث التفريغ أي انتقال الشحنة بين الجسمين ويتعادلا كهربياً عند تلامسهما .
وهناك أمثلة لحدوث التفريغ الكهربي ، يحدث مثلا عندما نمشي على أنواع معينة من السجاد فيكتسب جسمنا بعض الشحنة منه ، أو عند تمشيط الشعر بمشط من البلاستيك ، ويحدث أيضا عند حك الكهرمان بقطعة من الصوف . وفي جميع تلك الحالات يؤدي احتكاك الأجسام إلى تولد هذا الفارق في الجهد الكهربي للجسمين والذي يـُحدث التفريغ الكهربي بينهما عندما يتلامسان .
ويوجد نوع أخر من التفريغ الكهربي وهذا يحدث بالتأثير الكهربي .
وهو يحدث عند تواجد جسم مشحون (1) وبجواره جسم أخر (2) غير مشحون ويكون معزولا عن الأرض . وعلي الرغم من تعادل الجسم (2) كهربائياً، يمكن بتأثير الجسم (1) أن تتوزع الإلكترونات في الجسم (2) بحيث تتجمع على سطحه المواجه للجسم (1) شحنة مضادة. فوجود الجسم المشحون يُنشئ مجالا كهربائيا يعمل على تجمع شحنة مضادة على السطح المواجه له في الجسم (2) . ومع ذلك يبقى الجسم (2) متعادلا كهربيا، فما يجري ما هو إلا توزيع للشحنات على سطحيه المواجه والبعيد عن الجسم (1) . عندئذ يمكن أن يحدث تفريغ كهربي عند ملامسة الجسم (2) لجسم ثالث.
الصورة المجاورة لأحد الصواعق حيث يحدث تفريغ كهربائي بين السحاب المشحون كهربيا والأرض . والسبب في اكتساب السحاب لشحنة كهربية هو اصتدام حبيبات بخار الماء بعضها البعض واحتكاكهم المستمر، مما يترتب عليه انتقال بعض الإلكترونات من حبة إلى حبة ،فتصبح واحدة غنية بالإلكترونات (سالبة كهربياً)، والأخرى ذات عجز في الإلكترونات (موجبة كهربياً) . وبتجمع مجموعات كبيرة من الحبات ذات الشحنة الواحدة تحت تأثير الظروف الجوية يصبح بينها فارق هائل في الجهد الكهربي ، والذي يؤدي إلى التفريغ الكهربي بين تلك التجمعات وظهور البرق ، أو بينها وبين الأرض .
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يمكنكم من أدناه
