ياسمين
24-06-2006, 23:26
إذا كانت لديك مجموعة من الخيل ، وأردتها أن تقوم بعمل معين فإن
هذا لا يتم إذا تركتها وشأنها . لأن كل واحد منها يتجه الوجه التي
يريدها . وبذلك لا تحصل منها على شئ ، ولهذا وجب أن تجمعها
وتهيئها للعمل وتربطها في عربة أو محراث ثم توجهها الوجهة التي
تريدها لتؤدي العمل المطلوب . وبنفس الطريقة إذا أراد العلماء أن
تقوم الإلكترونات بعمل معين ، وجب أن يعدوها له ، ويهيئوها للقيام
به ، ويعنى هذا أنه كان من الواجب عليهم أن يجدوا وسيلة لإطلاق
الإلكترونات إلى حيث يريدون بدلا من أن تظل في دورانها حول نوياتها
وقريبة من تلك النويات .
ودرس العلماء الأنواع المختلفة للمادة ، واعتقدوا أن إلكترونات بعض
المواد قد تكون بعيدة بعضها عن بعض ، وتتحرك بسهولة أكثر من إلكترونات
غيرها من المواد الأخرى . واكتشفوا أن إلكترونات المعادن أكثر حرية من
غيرها في إن تذهب حيث تشاء ، لأنها ليست مرتبطة بالنواة بقوة
كارتباط غيرها من إلكترونات الأشياء الأخرى .
ولهذا السبب كانت المعادن " موصلات " جيدة للتيار الكهربي ، إذا أن
بلايين الجسيمات الكهربية الصغيرة التي تكون التيار الكهربي يدفع
بعضها بعضاً في السلك الكهربي ، وهذا هو السبب في أن الأشياء التي
تدور بالكهرباء في المنزل تكون متصلة بمصدر التيار عن طريق
سلك معدني . فإذا كنت تقرأ هذا الموضوع في ضوء مصباح كهربي
وقام شخص بنزع السلك من مصدر التيار ، فإن الضوء يتلاشى ،
وليس معنى هذا أن الكهرباء قد تلاشت ، ولكنها لا تجد طريقاً لتصل
من المصدر إلى أسلاك المصباح ، فهي تذهب فقط إلى حيث يمكن
دفعها ، ولكنها لا تستطيع أن تسير في الهواء وتصل بنفسها إلى المصباح .
و لا يعني سريان التيار الكهربي في سلك من النحاس أن جميع
الكتروناته التي تحمل التيار الكهربي تأتي من طرف وتخرج من الطرف الآخر
إذ أن بعض إلكترونات جديدة تأتي من مصدر التيار الكهربي ، كما
تدفع إلكترونات أخرى خارج السلك ، ولكن الإلكترونات التي تكون سلك النحاس
تظل موجودة طوال الوقت .
والكترونات السلك المعدني تكون دائماً في حركة مستمرة ، وتغير مكانها
وتذهب إلى حيث تشاء في حركة عشوائية ، ولذلك فإنه لا بد من عمل
شئ يجعلها تتجه جميعاً في اتجاه واحد قبل أن تبدأ عملها ، وقبل إمكان
استغلالها ، وحينما يتم ذلك ، تندفع في السلك وتصبح لها قوة .
وعندما تدير المفتاح الكهربي ليسير التيار في السلك ، فإنك تجبر
الإلكترونات الحرة ( وهي الإلكترونات التي أصبحت بعيدة عن نوياتها )
ليدفع بعضها بعضاً في اتجاه واحد في مجرى متصل على طول السلك .
وتفسير ما يحدث هو اندفاع عدد أكثر فأكثر من الإلكترونات السالبة
عند مصدر التيار الكهربي ( " الفيشة " التي بالحائط ) في السلك ،
بينما تعمل الذرات الموجبة الشحنة في الطرف الآخر من السلك على
سحب هذه الإلكترونات نحوها ( الذرات الموجبة هي الذرات التي فقدت إلكتروناتها )
وهذا هو السبب في سريان التيار الكهربي في الموصل ،
فالإلكترونات تدفع في طرف وتسحب نحو الطرف الآخر . وهذا الضغط
الذي يجعل الإلكترونات تنتقل من طرف السلك إلى الطرف الآخر
يسمى " الجهد " وكلما زاد الضغط في السلك ، ارتفع الجهد .
تجربة بسيطة تعطيك فكرة أوضح عن الطريقة التي يؤثر بها الجهد
في الإلكترونات في السلك المعدني ليجعلها ذات قوة كهربية .
ضع بعض حبات صغيرة من الخرز أو الحصى في أنبوبة زجاجية
رفيعة مفتوحة الطرفين ، وأمسكها في وضع أفقي تلاحظ أن الحبات
قد تتحرك في الأنبوبة ، أو تتدحرج فيها ، وقد تسقط منها على الأرض.
ولكن إذا وضعت قطعة من الورق أمام فتحة الأنبوبة لتسدها ثم نفخت
بشدة من الناحية الأخرى ، فإنك تلاحظ أن حبات الخرز أو الحصى
تندفع إلى ناحية الورقة بقوة ، وبسرعة عظيمة تؤدى إلى نزع الورقة
أو إلى تمزيقها .
وتفسير ذلك أن الضغط ( النفخ ) قد أرغم حبات الخرز أو الحصى على
الاندفاع في الأنبوبة ، وأعطاها القوة الكافية لدفع الورقة أو تمزيقها .
وبنفس الطريقة ، فإن ضغط الجهد الواقع على الإلكترونات في السلك
يجعلها تندفع فيه في صورة تيار كهربي ، , و إذا ارتفعت حرارة السلك
إلى درجة كبيرة نتيجة للجهد ، فإن الإلكترونات تقفز خارج السلك ، كما
فعلت حبات الخرز أو الحصى تماماً حينما اندفعت خارج الأنبوبة الزجاجية .
منقول ......
هذا لا يتم إذا تركتها وشأنها . لأن كل واحد منها يتجه الوجه التي
يريدها . وبذلك لا تحصل منها على شئ ، ولهذا وجب أن تجمعها
وتهيئها للعمل وتربطها في عربة أو محراث ثم توجهها الوجهة التي
تريدها لتؤدي العمل المطلوب . وبنفس الطريقة إذا أراد العلماء أن
تقوم الإلكترونات بعمل معين ، وجب أن يعدوها له ، ويهيئوها للقيام
به ، ويعنى هذا أنه كان من الواجب عليهم أن يجدوا وسيلة لإطلاق
الإلكترونات إلى حيث يريدون بدلا من أن تظل في دورانها حول نوياتها
وقريبة من تلك النويات .
ودرس العلماء الأنواع المختلفة للمادة ، واعتقدوا أن إلكترونات بعض
المواد قد تكون بعيدة بعضها عن بعض ، وتتحرك بسهولة أكثر من إلكترونات
غيرها من المواد الأخرى . واكتشفوا أن إلكترونات المعادن أكثر حرية من
غيرها في إن تذهب حيث تشاء ، لأنها ليست مرتبطة بالنواة بقوة
كارتباط غيرها من إلكترونات الأشياء الأخرى .
ولهذا السبب كانت المعادن " موصلات " جيدة للتيار الكهربي ، إذا أن
بلايين الجسيمات الكهربية الصغيرة التي تكون التيار الكهربي يدفع
بعضها بعضاً في السلك الكهربي ، وهذا هو السبب في أن الأشياء التي
تدور بالكهرباء في المنزل تكون متصلة بمصدر التيار عن طريق
سلك معدني . فإذا كنت تقرأ هذا الموضوع في ضوء مصباح كهربي
وقام شخص بنزع السلك من مصدر التيار ، فإن الضوء يتلاشى ،
وليس معنى هذا أن الكهرباء قد تلاشت ، ولكنها لا تجد طريقاً لتصل
من المصدر إلى أسلاك المصباح ، فهي تذهب فقط إلى حيث يمكن
دفعها ، ولكنها لا تستطيع أن تسير في الهواء وتصل بنفسها إلى المصباح .
و لا يعني سريان التيار الكهربي في سلك من النحاس أن جميع
الكتروناته التي تحمل التيار الكهربي تأتي من طرف وتخرج من الطرف الآخر
إذ أن بعض إلكترونات جديدة تأتي من مصدر التيار الكهربي ، كما
تدفع إلكترونات أخرى خارج السلك ، ولكن الإلكترونات التي تكون سلك النحاس
تظل موجودة طوال الوقت .
والكترونات السلك المعدني تكون دائماً في حركة مستمرة ، وتغير مكانها
وتذهب إلى حيث تشاء في حركة عشوائية ، ولذلك فإنه لا بد من عمل
شئ يجعلها تتجه جميعاً في اتجاه واحد قبل أن تبدأ عملها ، وقبل إمكان
استغلالها ، وحينما يتم ذلك ، تندفع في السلك وتصبح لها قوة .
وعندما تدير المفتاح الكهربي ليسير التيار في السلك ، فإنك تجبر
الإلكترونات الحرة ( وهي الإلكترونات التي أصبحت بعيدة عن نوياتها )
ليدفع بعضها بعضاً في اتجاه واحد في مجرى متصل على طول السلك .
وتفسير ما يحدث هو اندفاع عدد أكثر فأكثر من الإلكترونات السالبة
عند مصدر التيار الكهربي ( " الفيشة " التي بالحائط ) في السلك ،
بينما تعمل الذرات الموجبة الشحنة في الطرف الآخر من السلك على
سحب هذه الإلكترونات نحوها ( الذرات الموجبة هي الذرات التي فقدت إلكتروناتها )
وهذا هو السبب في سريان التيار الكهربي في الموصل ،
فالإلكترونات تدفع في طرف وتسحب نحو الطرف الآخر . وهذا الضغط
الذي يجعل الإلكترونات تنتقل من طرف السلك إلى الطرف الآخر
يسمى " الجهد " وكلما زاد الضغط في السلك ، ارتفع الجهد .
تجربة بسيطة تعطيك فكرة أوضح عن الطريقة التي يؤثر بها الجهد
في الإلكترونات في السلك المعدني ليجعلها ذات قوة كهربية .
ضع بعض حبات صغيرة من الخرز أو الحصى في أنبوبة زجاجية
رفيعة مفتوحة الطرفين ، وأمسكها في وضع أفقي تلاحظ أن الحبات
قد تتحرك في الأنبوبة ، أو تتدحرج فيها ، وقد تسقط منها على الأرض.
ولكن إذا وضعت قطعة من الورق أمام فتحة الأنبوبة لتسدها ثم نفخت
بشدة من الناحية الأخرى ، فإنك تلاحظ أن حبات الخرز أو الحصى
تندفع إلى ناحية الورقة بقوة ، وبسرعة عظيمة تؤدى إلى نزع الورقة
أو إلى تمزيقها .
وتفسير ذلك أن الضغط ( النفخ ) قد أرغم حبات الخرز أو الحصى على
الاندفاع في الأنبوبة ، وأعطاها القوة الكافية لدفع الورقة أو تمزيقها .
وبنفس الطريقة ، فإن ضغط الجهد الواقع على الإلكترونات في السلك
يجعلها تندفع فيه في صورة تيار كهربي ، , و إذا ارتفعت حرارة السلك
إلى درجة كبيرة نتيجة للجهد ، فإن الإلكترونات تقفز خارج السلك ، كما
فعلت حبات الخرز أو الحصى تماماً حينما اندفعت خارج الأنبوبة الزجاجية .
منقول ......