v شرح مفصل الي حد معقول لبعض اجزاء الكهربيه التي تقوم
عليه الظواهر الكهربيه الجويه المقصوده
تيسيرا منا للاخوه الغير متخصصين في علم الفيزياء في متابعه
الموضوع
الذره :- مما تتكون الذره ؟؟
الذره تتكون من :-

1- نواه موجبة الشحنه تحتوي بداخلها علي
أ – بروتونات موجبة الشحنه (+) ب- نيترونات متعادلة الشحنه
2- يدور حول النواه الكترونات سالبة الشحنه (- ) في مدارات تسمي مستويات الطاقه

وبالطبع يختلف عدد الالكترونات في مدارات الطاقه الخارجيه من ذره الي اخري ( للاستزاده يمكنكم الرجوع الي الجدول الدوري الحديث )
الالكترون يدور حول نواة الذره وهو خاضع الي قوتين هما :-
قوة جذب نواة الذره للالكترون ناحيتها ( للداخل )
2- قوة طرد مركزيه ( للخارج ) وهذه ناتجه عن الدوران السريع الهائل للالكترونات حول نواة الذره .
في الطبيعه لابد ان تتساوي القوتين للداخل وللخارج لكي تكون الذره متوازنه كهربيا ومتعادلة الشحنه

ولكن عند وجود الالكترون تحت ضغط
1- قوة جذب نواته اليها للداخل
2- قوة طرد مركزيه للخارج + قوة جذب نواة ذره اخري لها

بذلك تكون القوه الطارده للخارجاقوي منالاخري للداخل
فيترك الالكترون مداره الاصلي حول نواة الذره ويذهب لذره اخري ( يحدث هذا في ذرات الفلزات ) .

· تسمي الذره التي اكتسبت الكترون سالبة التكهرب ( وتحمل شحنه سالبه ) لان الشحنات السالبه لديها اصبحت اكثر عندما اكتسبت اخر جديد فوق ما لديها .

· وتسمي الذره التي فقدت الالكترون ذرة موجبة التكهرب ( وتحمل شحنه موجبه ) لان الشحنات الموجبه لديها اصحبت اكتر عندما فقدت الالكترون

ان حركة الالكترونات هذه هي التي تسبب الكهرباء ( الكهربيه بانواعها )

1- ان حركة الالكترونات بسرعه هائله من ذره لاخري ( من نقطه لاخري ) علي الموصل ينتج عنه ما يسمي الكهرباء التياريه ( الديناميكيه ) التي نستخدمها في حياتنا اليوميه

وعليها فاننا نعرف التيار الكهربي علي انه :- سريان (تحرك) فيض من الشحنات الكهربيه من من ذره لاخري ( من نقطه لاخري ) علي الموصل بسرعه هائله

هناك نوع اخر من الكهربيه وهو الاهم في بحثنا هذا النوع هو :-
الكهربيه الاستاتيكيه ( الساكنه ) كلنا سمعنا عنها بالتاكيد وخدناها في 2 اعدادي

الكهربيه الساكنه ( الاستاتيكيه ) هي :- الكهرباء الناتجه عن تراكم الشحنات الكهربيه علي الاجسام المعزوله ( غير جيدة التوصيل للكهرباء ) دون سريانها .

كيف يمكن الحصول علي الكهربيه الاستاتيكيه ؟
1- عن طريق الدلك
2- عن طريق اللمس
3- عن طريق التأثير

اولا :- تفسير حدوث التكهرب بالدلك

1- عند دلك مادتين ببعضهما تنتقل الالكترونات من احدي المادتين الي الماده الاخري

والماده التي تنتقل اليها الالكترونات ( تكتسب الالكترون ) سالبة التكهرب .
والماده التي تفقد الالكترونات ( تفقد الالكترون ) وتسمي موجبة التكهرب .

هذا الانتقال للالكترونات ( الشحنات ) يسمي تكهرب
وتراكم هذه الشحنات المكتسبه علي الجسم المدلوك دون سريانه في موصل يسمي بالكهربيه الساكنه ( الاستاتيكيه )
-----------------
ثانيا :- تفسير حدوث التكهرب باللمس :-

1- اذا احضرنا موصلين احدهما مشحون بشحنه سالبه والاخر غير مشحون باي شحنه

2- نقرب كلا لموصلين من بعضهما ( المشحون وغير المشحون )

3- نبعد الموصلين عند بعضهما

4- نحضر ساق ابونيت ( مشحونه بشحنه سالبه ) ثم نقربها من الموصل المشحون بشحنه سالبه ( نلاحظ تنافرهما لحملهما نفس الشحنه )

5- نقرب الساق المشحونه بشحنه سالبه الي الموصل غير المشحون وندون ما نلاحظه ؟

6- نلاحظ تنافر الموصل غير المشحون وساق الابونيت مما يؤكد انتقال جزء من الشحنه من الموصل الاول المشحون بشحنه سالبه الي الاخر الغير مشحون

7- هذا الانتقال للشحنات خلال الموصلين دون سريان الشحنات يسمي الكهرباء الاستاتيكيه او الساكنه
--------------------
ثالثا :- تفسير التكهرب عن طريق التأثير

1- نحضر كره معدنيه متعادله الشحنه
2- نقرب من الكره المعدنيه من احد طرفي اقطابها ساق مشحونه بشحنه سالبه

3- نلاحظ ترتيب الشحنات علي الكره بحيث القطب القريب من الساق تنتظم عليه شحنه موجبه ( مغايره لشحنه الساق السالبه الشحنه ) وعلي الطرف الاخر البعيد عن الكره تترتب الشحنه السالبه

4- نقرب الطرف البعيد ذات الشحنه السالبه بالارض ( حيث ان الارض موصل جيد للكهرباء ) فتتسرب الشحنه من الكره الي الارض
5- نبعد الساق ذات الشحنه السالبه نجد انتظام الشحنه الموجبه علي الكره المعدنيه

6-بذلك عن طريق التأثير الكهربي غيرنا شحنه الكره من المتعادله الي الموجبه

7- وتلك الشحنه السالبه المتفرغه او المنتقله من الكره الي الارض هي بمثابه كهربيه متراكمه علي الارض دون سريانها ( أي كهربيه ساكنه )

ننتقل الي جزء اخر هام وله صله وثيقه بالموضوع

1- المجال الكهربي :- هو المحيط من الفراغ المحيط بالشحنه الكهربيه من جميع الجوانب وفيه تظهر اثر القوه الكهربيه الناتجه عن هذه الشحنه

( للاستزاده عن المجال الكهربي يمكن الرجوع الي المجال الكهربي وخطوطه وخصائصه باي موع فيزيائي )
2- التفريغ الكهربي
ما هو التفريغ الكهربي ؟؟؟

هو انتقال الشحنه الكهربيه ( الالكترونات ) المفاجئ واللحظي بين جسمين بينهما فرق في الجهد ( بالطبع هناك اختلاف في نوع الشحنتين )
او
هو انتقال الالكترونات من جسم مشحون الي جسم اخر مشحون بشحنه معاكسه تفصل بينهما مسافه مناسبه .

· ما اسباب حدوث التفريغ الكهربي

1- احد الاجسام يكون غني جدا بالشحنه الكهربيه السالبه ( الالكترونات ) ويكون سالب الشحنه

2- وجود جسم اخر يحتوي علي نسبه قليله من الشحنات السالبه ( الالكترونات ) ويكون له شحنه موجبه

3- وجود مسافه مناسبه بين الجسمين تسمح بحدوث انتقال الشحنات بينهما في الهواء الجوي الطلق
4- يحدث انتقال بينهما ويصلا الي حالة التعادل الكهربي

ان حدوث التفريغ الكهربي في الجو او بين الاجسام او بين احد الاجسام والارض لا يحده قوانين ولا حدود ونري ان غاية وهدف الاجسام المحدثه له هو الوصول الي حالة الاتزان الكهربي للجسم بتفريغ الشحنه الزائده

من امثله التفريغ الكهربي في حياتنا الضيقه :-

1- عند تمشيط الشعر بمشط من البلاستيك
2- عندما نمشي علي سجاد من نوع معين فيكتسب جسمنا بعض الشحنه منه

3- عند خلع ملابسنا في الليل خاصة في الظلام نسمع صوت ازيز خاصه اذا كانت الملابس من البولستر او الحرير او النايلون

4- عند العوده الي المنزل من مكان بارد وخلع القبعه تجد شعرك وقف علي اطرافه
5- عند دلك قطعه من الصوف بالكهرمان
عند دلك الاجسام ببعضها يؤدي الي تولد هذا الفارق في الجهد الكهربي والذي يحدث التفريغ الكهربي بسببه

ان الكهرباء الساكنه هي تجمع شحنات كهربيه علي جسم دون سريانها وهي ظاهره طبيعيه

ولكن تكمن المشكله انه عند تجمع عدد زائد من الشحنات علي الجسم عن الحد تبدأ في انتقالها الي جسم اخر ليحدث التعادل الكهربي

وهذا الانتقال يحدث في الطبيعه في الهواء بين الاجسام ولا يحده قوانين او خاصيه محدده دون انه يريد ان يصل الي حالة الاتزان والتعادل الكهربي

وعند الانتقال اللحظي للشحنات من جسم ( عالي الشحنات ) الي موقع اخر ( منخفض الشحنات ) عبر الجو يؤدي الي شراره كهربيه ووهج في بعض الاحيان
وهذه المشكله في الصناعات النفطيه والغازيه خاصة يمكن التغلب عليها ولكن
تكمن المشكله الحقيقيه في الشحنات المتكونه في الغيوم والتي تفرغها فيما بينها وبين الارض وكثيرا ما تسببت في حريق الغابات .

· الكهرباء الجويه وظواهرها

في الايام الرعديه تشحن الغيوم بشحنات كهربيه كبيره بسبب الاحتكاك الشديد الذي تحدثه الرياح والتيارات الهوائيه الصاعده والهابطه

عندما تقترب غمامتان مشحونتين بشحنتين مختلفتين قريبتين من بعضهما قربا مناسبا تقفز الالكترونات ( الشحنات ) من الغمامه المشحونه الي الاخري المشحونه بشحنه موجبه فيحدث التفريغ الكهربي علي شكل شراره كهربيه عظيمه ضخمه تدعي البرق


1- البرق :-هو شراره كهربيه عظيمه ضخمه ناتجه عن التفريغ الكهربي للشحنات بين غمامتين مشحونتين بشحنتين مختلفتين في الهواء الجوي

· يرافق البرق ارتفاع في درجه حراره الجو بشكل كبير فيتمدد الهواء بسرعه

فتصبح منطقه التفريغ الكهربي مخلخله فينخفض الضغط الجوي فيها ويندفع اليها الهواء فجاه ( من الضغط الجوي العالي الي الضغط الجوي المنخفض ) محدثا صوت عظيم هائل يسمي الرعد

الرعد : هو الصوت الهائل الذي يتبع البرق وينتج عنه



1- الصاعقه :- هي تفريغ كهربي يحدث بين الغمامه المشحونه بشحنه سالبه وبين جسم علي سطح الارض ينجم عنه حرائق



السحاب المتلألئ :- هو عباره عن سحاب يرتفع فوق سطح الارض ويبعد عنها البعد الكافي الذي يسمح بسقوط اشعة الشمس عليه رغم اختفاء قرص الشمس تحت الافق وتضئ هذه الاشعه السحب العاليه المتكونه من ابر الثلج فيتلألأ ويلمع ضيائه وسط ظلام الليل ونقاء الهواء الجوي العلوي ويتغني به الشعراء

ظاهرة نيران سانت المو
St . ELMO FIRES

· نيران سانت المو :- هي عباره عن وهج او ضوء او ضياء او نيران متعدده الاشكال غير واضحه المعالم بحيث تسمح للخيال ان يلعب دور فيها وينسج ما شاءت الظروف ان ينسج من الوان وخيوط وصور .

ظاهره سانت المو :- هي ظاهره كهربيه جويه كهربيه تحدث تحت ظروف جويه معينه ( حيث وجود فرق في الجهد كافي ) تسمح بسريان الكهرباء ( التفريغ الكهربي ) من الجو الي الارض عبر الاجسام المرتفعه نسبيا المدببه ( بشرط ان يكون الاتفاع الجسم المتصل بالارض مناسب ودقة الاطراف المدببه ملائمه ) في نفس الوقت شأنها في ذلك شان الصواعق التي هي نيران مماثله ولكن علي مدي اكبر واشد عظمه

تعرف الموسوعه البريطانيه ظاهره سانت المو علي انها :-
هي النيران او الوهج او الضوء الذي يلازم التفريغ الكهربي البطئ (بطئ جدا ) من الجو الي الارض

وهذا التفريغ المطابق لتفريغ " الفرشاه " في معامل الفيزياء يظهر عادة في صورة رأس من الضوء علي نهايات الاجسام المدببه التي علي غرار ابراج الكنيسه وصاري السفن او حتي الاراضي المنبسطه ويصاحبها ضوضاء وازيز وطقطقه .

ان اهل العلم الطبيعي لا يتحدثون عن خوارق الطبيعه بينما يُرجِعون كل شئ الي قانونه العام التطبيقي السليم

v ( تفسير الوان الوهج )
يمكننا الرجوع الي العلماء الالمان مثل GOCKEL فهو يبين في كتابه Dasgewiter تفسير الاختلاف في الالوان وذلك من خلال التجارب التي اجراها

1- اثناء سقوط الثلج تكون الشحنه موجبه ( لونها احمر )
2- اما اثناء سقوط صفائح الثلج فان الشحنه المتكونه تكون ليست نادره ( لونها ازرق )

ويصحبها ازيز ويغلب عليها اللون الازرق
v كما يضيف ملهام عالم الرصد الجوي البريطاني في كتابه الميترولوجيا ص 481

انه احيانا ينتشر رائحة من الوهج نتيجة التفاعلات الكيميائيه التي تصحب التفريغ الكهربي وتكون مركبات كالاوزون .
والتفريغ الكهربي البطئ الحادث في ظاهرة نيران سانت المو هو تدقق سيل من الايونات التي تحمل نفس نوع الشحنه التي يحملها الموصل

v ويذكر العالم البريطاني ويلسون في الكهرباء الجويه

" ان التفريغ الكهربي البطئ للاجسام المدببه يلعب دور هام في التبادل الكهربي بين الارض والجو خصوصا عن طريق الاشجار والشجيرات وقمم المنازل وليس من اللازم ان ينتهي الجسم الموصل بطرق مدبب او يبرز في ارتفاع عظيم "

هذه اراء العلم والحقائق العلميه التي تصرخ ان يلتفت اليها اصحاب العقول المركونه علي الرفوف