في عصرنا الحالي لا نستطيع الاستغناء عن الكهرباء بأي شكل من الأشكال ، حتى عند انقطاعها لا نلبث بالتأفف حتى مجيئها مرة أخري . لكن هل فكرت لوهلة من هو مخترع الكهرباء ؟ أو حتى كيف اخترعها ؟ لماذا جائته هذه الفكرة و كيف ؟
ما هي الكهرباء
- الكهرباء بشكل عام اسم يضم مجموعة متنوعة من الظواهر الناتجة عن وجود شحنة كهربائية وتدفقها
- تضم هذه الظواهر البرق و الكهرباء الساكنة .
- لكنها تحتوي على مفاهيم أقل شيوعًا مثل المجال الكهرومغناطيسي و الحث الكهرومغناطيسي .
- منذ القدم حاول الكثير من العلماء و الباحثين معرفة أسباب هذه الظواهر و نشأتها .
- الكهرباء هي مجموعة من الظواهر الفيزيائية المرتبطة بوجود حركة المادة التي لها خاصية الشحنة الكهربائية .
- في الحقيقة إن الكهرباء ليست اختراعًا من اختراعات الإنسان بل تم اكتشافها و اكتشاف طريقة ايجادها و الحصول عليها .
- و الدليل على ذلك هو إمكانية ملاحظتها في صور متعددة في الطبيعة ، و أبرز هذه الدلائل هو البرق .
- و عدد كبير من التفاعلات المألوفة و البسيطة ، مثل اللمس أو الاحتكاك أو الربط الكيميائي ، يحدث نتيجة للتفاعلات بين المجالات الكهربائية على المقياس الذري .
- و يعتقد البعض أن المجال المغناطيسي لكوكب الأرض ينشأ عن التيارات الدوارة في مركز الأرض والتي تعد مولدًا كهربيًا طبيعيًا .
اكتشاف الكهرباء
- بما أن الكهرباء قوة طبيعية موجودة في عالمنا ، لم يكن من الضروري اختراعها .
- مع ذلك ، لا بد من اكتشافها وفهمها .
- ينسب معظم الناس الفضل إلى بنيامين فرانكلين لـ اكتشاف الكهرباء ، لكن تجاربه ساعدت فقط في إنشاء صلة بين البرق والكهرباء لا أكثر .
- عام 600 قبل الميلاد اكتشف الإغريق القدماء أن فرك الفراء على العنبر ( شجرة متحجرة ) أدى إلى حدوث جذب بين الاثنين ، كان ما اكتشفه الإغريق هو الكهرباء الساكنة .
- في القرن العشرين اكتشف الباحثون و علماء الآثار أوراقًا من النحاس يعتقدون أنها ربما كانت بطاريات قديمة تهدف الى إنتاج الضوء في المواقع الرومانية القديمة .
- تم العثور على أجهزة مماثلة في الحفريات الأثرية بالقرب من بغداد مما يعني أن الفرس القدماء ربما استخدموا أيضًا شكلًا مبكرًا من البطاريات .
- و لكن بحلول القرن السابع عشر ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات المتعلقة بالكهرباء ، مثل اختراع مولد كهرباء مبكر ، و التمييز بين التيارات الإيجابية و السلبية ، و تصنيف المواد كموصلات أو عوازل .
- في عام 1600 ، استخدم الطبيب الإنجليزي وليام جيلبرت الكلمة اللاتينية ” electricus” لوصف القوة التي تمارسها بعض المواد عند فركها ضد بعضها البعض .
- بعد بضع سنوات ، كتب عالم إنجليزي آخر ، توماس براون ، العديد من الكتب و استخدم كلمة ” الكهرباء ” لوصف تحقيقاته بناءً على عمل جيلبرت .
قصة مخترع الكهرباء
- في عام 1752 ، أجرى بنيامين فرانكلين تجربته مع طائرة ورقية و مفتاح و عاصفة .
- أثبت هذا ببساطة أن البرق و الشرارات الكهربائية الصغيرة كانت هي نفسها .
- قام بربط مفتاح معدني بخيوط الطائرات الورقية لتوصيل الكهرباء .
- تماما كما كان يعتقد ، انتقلت الكهرباء من السحب العاصفة للطائرة الورقية و تدفقت الكهرباء الى أسفل السلسلة و أصابته بصدمة .
- إنه محظوظ لأنه لم يصب بأذى ، لكنه لم يهتم بالصدمة لأنها أثبتت فكرته.
- بناء على عمل فرانكلين ، درس العديد من العلماء الآخرين الكهرباء وبدأوا في فهم المزيد حول كيفية عملها.
- و كانت تجربته أول تجربة حقيقية و لهذا نسب إليه الفضل في اكتشاف الكهرباء .
- في عام 1800 اكتشف الفيزيائي الإيطالي اليساندرو فولتا أن بعض التفاعلات الكيميائية المعينة يمكن أن تنتج الكهرباء ، ثم قام ببناء كومة الفولتية (بطارية كهربائية مبكرة) التي أنتجت تيارًا كهربائيًا ثابتًا ، و بالتالي كان أول شخص يخلق تدفقًا ثابتًا للشحنة الكهربائية .
- كما أنشأ فولتا أول نقل للكهرباء عن طريق ربط الموصلات ذات الشحنة الموجبة و السالبة و قيادة شحنة كهربائية بنوعيها أو جهد كهربائي من خلالها .
- في عام 1831 ، أصبحت الكهرباء قابلة للاستخدام في التكنولوجيا عندما أنشأ مايكل فاراداي الدينامو الكهربائي (مولد طاقة ) والذي حل مشكلة توليد التيار الكهربائي بطريقة عملية .
مخترع أول مصباح كهربي
- في عام 1878 توماس إديسون والعالم البريطاني جوزيف سوان الذي اخترع كل منهما المصباح المتوهج في بلدانهم .
- لم يكن أول مصباح تم صنعه حيث تم العديد من المحاولات في السابق و لكن أول مصباح متوهج كان من صنع توماس اديسون وجوزيف سوان .
- أسس سوان و إديسون لاحقًا شركة مشتركة لإنتاج أول مصباح خيوط عملي ، و استخدم إديسون نظام التيار المباشر (DC) لتوفير الطاقة لإضاءة أول مصابيح الشوارع الكهربائية في نيويورك في سبتمبر 1882 .
- اخترع توماس إديسون العديد من الأجهزة التي كان لها أثر كبير على البشرية حول العالم ، مثل تطوير جهاز الفونوغراف وآلة التصوير السينمائي ، وكان يعرف بأنه أول من أنشأ مختبراً للأبحاث الصناعية .
- كما اخترع إديسون مسجل الاقتراع الآلي و البطارية الكهربائية للسيارة و الطاقة الكهربائية و مسجل الموسيقى و الصور المتحركة ، ما أدى إلى تطور جوهري في عالم الصناعات الحديثة .
- تقع محطة توليد الطاقة الأولى التي أنشأها في شارع بيرل في مانهاتن بنيويورك .
- عام 1895 قام العالم ماركوني باختراع الراديو ، كما اكتشف العالم جوزيف جون طومسون الإلكترون ، كما تمكن العالم إرنست رذرفورد ، و فريق العمل الخاص به اكتشاف طرق توزيع الشحنات الكهربائية داخل الذرة .
- تمكن العالم روبرت ميليكان من قياس الشحنات الإلكترونية عام 1913 .
بداية اختراع الكهرباء
- في عام 1936 ، تم اكتشاف وعاء فخاري يشير الى أن البطاريات الأولى ربما تم اختراعها منذ أكثر من 2000 عام .
- يحتوي وعاء الفخار على صفائح نحاسية وسبائك قصدير وقضيب حديدي .
- كان من الممكن استخدامه لإنشاء تيار كهربائي عن طريق ملئه بمحلول حمضي ، مثل الخل .
- لا أحد يعرف سبب استخدام الجهاز ، لكنه يلقي بعض الضوء على حقيقة أن الناس ربما كانوا يتعلمون عن الكهرباء قبل وقت طويل .
- بعدها بفترة قام المخترع والصناعي الأمريكي جورج وستنجهاوس بشراء وتطوير محرك تيسلا الحاصل على براءة اختراع لتوليد تيار كهربائي متناوب .
- ساهم الكثير من العلماء في وصول الكهرباء إلى عصرنا الحالي ومنهم :
- المخترع الاسكتلندي جيمس وات ، و أندريه أمبيري ، عالم الرياضيات الفرنسي ، و الرياضي و الفيزيائي الألماني جورج أوم .
- وهكذا لم يكن فرانكلين الشخص الوحيد الذي اكتشف الكهرباء .
- في حين كان مفهوم الكهرباء معروفًا منذ آلاف السنين ، عندما حان الوقت لتطويره تجاريًا و علميًا ، حيث كان هناك العديد من العقول العظيمة التي تعمل على المشكلة في نفس الوقت.