[ناصر اللحياني]

الشحنة الكهربائية Electric charge

تتكون المادة من ذرات ، وتتكون الذرة من إلكترونات وبروتونات ونيوترونات ، ومن المعلوم أن الذرة متعادلة كهربائيا ( أي أنها غير مشحونة ) وذلك لأن الإلكترون يحمل شحنة سالبة والبروتون يحمل شحنة موجبة وهذان النوعان من الشحنات متعادلين في المقدار ولكنهما متعاكسين في الإشارة ، و لكن عندما تفقد الذرة بعضا من إلكتروناتها فإنها تكتسب شحنة موجبة ، وعندما تكتسب الذرة عددا من الإلكترونات فإنها تكتسب شحنة سالبة .

وبالتالي فإن كل الأجسام التي من حولنا تحتوي على أعداد هائلة من الشحنات الكهربائية ، وهي في حالة من التعادل الكهربائي ، أي أن الشحنات بكميتها الموجبة تعادل وتساوي الشحنات بكميتها السالبة ويُقال عن الجسم أنه متعادل كهربائياً . وإذا كانت الكميتان مختلفتين فإننا نحصل على حالة عدم التعادل وعندئذ نحصل على الأجسام المشحونة إما بشحنة سالبة أو شحنة موجبة . وأدى معرفة التأثير المتبادل لهذين النوعين المختلفين من الشحنات الكهربائية إلى صياغة القانونين المعروفين :

القانون الأول : الشحنات المتشابهة تتنافر فيما بينها .

القانون الثاني : الشحنات غير المتشابهة تتجاذب فيما بينها .

[FLASH="http://www.phys4arab.net/vb/images/sharh/Electro01.swf"]width=400 height=350[/FLASH]

[FLASH="http://www.phys4arab.net/vb/images/sharh/Electro09.swf"]width=400 height=350[/FLASH]

وبعد اعتماد الحقيقة العلمية حول البنية الذرية للمادة واكتشاف كل من النواة والإلكترون أصبحت المعلومات في هذا الصدد متوافرة وبشكل مُفيد ومجد للغاية فقد ترتب على ذلك معرفة الشحنة الأولية ( الأساسية ) والمقصود بها شحنة الإلكترون وتم تحديد مقدارها بشكل دقيق للغاية وأصبحت معروفة القيمة وهي :c 1.6 × 10 -19 e = كما أن ذلك أدى إلى التخلي عملياً عن الاعتقاد القديم بأن التيار الكهربائي هو عبارة عن سيل متدفق متصل ، إذ أن الحقيقة غير ذلك فالتيار الكهربائي هو عبارة عن تكرار لعدد من المرات للشحنة الأولية المعلومة القيمة ، وقد تكون سالبة أو موجبة ( وسنشرح ذلك بالتفصيل عند دراستنا للكهرباء المتحركة )

ومن المهم معرفته هو أن كمية الشحنة التي يحملها الجسم هي دائماً من مضاعفات الشحنة الأولية وهي الشحنة التي يحملها إلكترون واحد أو بروتون واحد .

مما سبق يمكن صياغة المفهوم التالي للشحنة الكهربائية :

الشحنة الكهربائية ( q ، ش ) : هي تعبير عن مدى الزيادة أو النقصان في عدد الإلكترونات بالنسبة لعدد البروتونات في ذرة مادة ما .

تقاس الشحنة الكهربائية تِبعاً للنظام العالمي لوحدات القياس بوحدة الكولوم (يرمز له بـ C) والكولوم الواحد يعادل تقريباً 6.24 × 10 ^ 18 شحنة أساسية (إلكترون) ، ومن الطبيعي للأجسام الحقيقية أن تحمل شحنات يمكن أن يصل مقدارها إلى أعداد كبيرة من الكولومات .

ولحساب شحنة الجسم ، نطبق العلاقة التالية :

شحنة الجسم = عدد الشحنات × الشحنة الأساسية (6.24 × 10^ 18 )

للإطلاع .. صور حقيقة للذرة ...