تعريف اشعة جاما

أشعة جاما

 بعد الدراسات والأبحاث تبيّن أن أشعة جاما هي عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية، اكتشفها عالم فرنسي الجنسية فيلارد في عام 1990 ميلادي، وتُعتبر نتاج التفاعلات النووية التي تَحدث في أكثر الأحيان في الفضاء، وتَنتج هذه التفاعلات النووية من بعض العناصر المُشعة كاليورانيوم، وبعض النويدات، أو النظائر المُشعة، التي تتميّز بنشاط إشعاعي. وتنتشر هذه التفاعلات في الفراغ والهواء بسرعةٍ كبيرة قد تكون تُساوي سرعة الضوء، وتُعتبر طاقتها عالية جداً، وتتميّز بقدرتها العالية على النفاذ من الأشعة الفوق بنفسجية، أو الأشعة السينية، وحتى من موجاتها قصيرة المدى، والتي قد يتراوح طولها من 0.05 أنجستروم إلى 0.005 أنجستروم، علماً بأنّ الـ1 انجستروم أو الأنغستروم يُساوي 0.1 نانومتر. وأشعّة جاما تُعتبر من الأشعة الضارة التي تُؤثر على الخلايا الحية بشكل مُباشر، ولكن من رحمة الله وجود الغلاف الهوائي المُحيط حول الأرض، الذي يعمل على امتصاص وتشتيت هذه الأشعة ذات التردد الموجي العالي والطاقة الكبيرة، أشعّة جاما قد تخترق جسم الإنسان؛ نظراً لقدرتها الفائقة على تدمير الخلايا الحية، فهي تُعتبر أشعة مُؤيّنة، أي أنها تعمل على تأيين الوسط الذي تمر فيه بسبب اصطدام الشعاع بذرات الوسط، مما يُؤدي إلى طرد بعض إلكترونيات الذرات، أي إنّها قد تُؤدّي إلى موت الخلية. 

استخدامات أشعة جاما 

في الصناعة تُستخدم في المجال الصناعي، ولها عدة استخدامات: كفحص وتصوير أنابيب البترول لمعرفة سلامة الأنابيب، واكتشاف النفط، وقتل الجراثيم في المواد الغذائية المُعلبة، وتعقيم الحبوب، واستخدامها في المُفاعلات النووية، وصناعة الصواريخ، والقنابل النووية المُدمرة. في الطب في المجال الطبي تُستخدم بشكل قليل وبكميات صغيرة أو قليلة ومتفاوتة؛ كجرعات الأشعة التي تُعطى لمرضى السرطان؛ لأن لها دقة كبيرة في تدمير خلايا السرطان، وتُعطى الجُرعات بدقة مُتناهية ومحسوبة ومدروسة بشكل جيد؛ بحيث تُدمّر الخلايا السرطانية بشكل كامل، لكن بالنسبة للخلايا السليمة في جسم الإنسان، فهي تستعيد حيويتها ونقاهتها بعد فترة علاج السرطان، ولا تحتاج لعلاج. في العلم تُستخدم أشعة جاما في العمل على تطوير المُفاعلات النووية، ومعرفة تأثير أشعة جاما على بعض المُركبات المُختلفة، وعلى وجه الخصوص، المركبات العضوية، والملوّثات المعقدة، والتجارب العلميّة كالكشف عن أسرار النواة.

 مدى الخطر الذي تُشكّله أشعة جاما

 تُعتبر أشعة جاما من أخطر الإشعاعات الكونية، فكما أسلفنا بأنها تخترق الخلايا الحية على وجه العموم، فهي تُعتبر خطيرةً جداً بالنسبة للإنسان، فالتعرض لها يُسبب تأيين للخلايا البشرية، فهي سبب رئيس في الإصابة بالسرطان، والعديد من المشاكل الجلدية الخطيرة، وجميعها تتمحور حول مرض السرطان، وللوقاية من هذه الأشعة، يتوجّب علينا إذا كُنا سنعمل في أحد المعامل التي تحتوي على هذه الأشعة، أن نستخدم حاجزاً على الأقل سُمكه 1 سم من الرصاص؛ حيث يعمل الرصاص على امتصاص أكبر قدر من أشعة جاما وضررها قبل أن يُلحق الأذى بجسم الإنسان، وقد تكون إحدى المشكلات بالفعل هي أنّ الإنسان لا يستطيع رؤية هذه الأشعة بشكل فعلي، فيجهل موقع تواجدها، لذلك، يتوجب الوقاية من هذه الأشعة. 

كيف يُمكننا رؤية أشعة جاما الكونية؟

 يُمكننا رؤية أشعة جاما الكونية عن طريق مراصد خصوصية فضائيّة كونية يُمكنها تصوير هذه الأشعة من داخل أعماق المجرات الكونية والنجوم المُتفجرة، فهُناك أُناس مُخصّصون لهذه الفضائيات الكونية؛ لأنهم أكثر إدراكاً لكيفيّة التعامل مع كافة الأحوال.

 تأثير أشعة جاما على الكائنات الدقيقة

 تأثير مُباشر

 التأثير أو التفاعل المُباشر تماماً يُقصد به التغير في الواقع الجزيئي للأهداف الخلوية من عضيات وجزيئات تُعتبر نشطة، وذلك بفعل الأشعة المُؤينة، وليس بفعل جزيئات أو جذور تكون قد نشأت بسبب تعرض جزيئات أخرى للأشعة المُؤينة، ويُعتبر الـDNA مُكوّناً من هذه الجزيئات التي تحمل المعلومات الوراثية المعنية بالتجديد، والتضاعف، والانقسام، وغيرها من الوظائف المهمة، فيُعتبر فقدها أو التأثير فيها أمراً مُؤثراً على بقاء الكائن وقدرته على الاستعمار؛ وقد تَفقد الخلية قدرتها على الأيض؛ بسبب كسر الروابط، وكسر السُكر الفوسفاتي، ودمار القواعد النيتروجينية. 

تأثير غير مُباشر 

لأشعة جاما تأثير غير مُباشر على الكائنات الحية الدقيقة، ويُقصد بذلك أن لها تأثير على جزيئات تتحول بعد امتصاصها إلى جزيئات أو جذور وإلكترونيات تُؤدي إلى حدوث تفاعلات كيميائية تُدمر النظم الخلوية.

 التصوير بكاميرا جاما 

كي نُصبح أكثر معرفة حول أشعة جاما نُدلي لكم بكيفية التصوير بكاميرا جاما، فيقوم مبدأ التصوير بكاميرا جاما على مبدأ التصوير النووي، أو مبدأ التشخيص الطبي عن طريق استخدام النظائر المُشعة، ويقوم هذا كله على أساس حقن المرضى بنظائر مُشعة مُقتفية مُحددة، ثم يتم قياسها باستخدام أجهزة خاصة تعمل على نحو قريب من الكاميرا> وهذا النظام مُزوّد بحاسب آلي مُتقدم يُعطي بُعد صورة ذات بُعدين مُختلفين أو أكثر من بُعد للعضو المُراد تصويره، فهُناك نوعين من التصوير النووي، فأحد هذه الأنواع يعتمد على أساس حقن المريض بمادة مُستذنبة أو مُقتفية، مُطلقة إشعاعات جاما التي تتناسب مع العضو المُراد تشخيصه، بمعنى أنّ هذه النظائر تكون باحثة لذلك العضو أثناء دخولها إلى الجسم، ويجري بعد ذلك امتصاصها وتركيزها فيه، ويتم بعد ذلك تصوير العضو المُراد تصويره بكاميرا تُسمى بالكاميرا الجامية، ويتم التصوير عن طريق هذه الكاميرا من عدة زوايا واتجاهات. 

الكاميرا الجامية 

هي عبارة عن كاميرا تعتمد على نظامٍ لقياس إشعاعات جاما، وباستخدام الحاسب الآلي يتمّ عمل صورة مجسّم للعضو، ومن بعد ذلك يتمّ تحديد العيوب والمشاكل التي تخل بوظيفته.

استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء

                              

الطاقة الشمسية 

يتوجّه العالم الحديث الآن نحو استخدام الطاقة المتجددة، حيثُ تنبأ العلماء بنفاد مصادر الطاقة من النفظ والغاز وغيرها، بالإضافة إلى أنّها غير دائمة فهي أيضاً من أهم مسببات التلوث البيئي والمشاكل البيئية. لهذا فإن مصادر الطاقة البديلة تحظى باهتمام الحكومات والعلماء بشكل كبير، مثل طاقة الرياح، وطاقة المحيطات والطاقة الشمسية وغيرها الكثير من مصادر الطاقة النظيفة. يمكن اعتبار الطاقة الشمسيّة من أهم أنواع الطاقة المتجدّدة، حيث إنّها متوفّرة بكثرة وفي أغلب فصول السّنة، وتعرف الطاقة الشمسيّة بأنها الحرارة والضوء المنبعثان من الشمس والتي يمكن تسخيرها عن طريق أجهزة تكنولوجيّة حديثة في خدمة الإنسان. فيمكن استخدام الطاقة الشمسية بشكل مباشر في التسخين، أو يمكن تحويلها إلى طاقة حركيّة أو طاقة كهربائية.

 استخدامات الطاقة الشمسية

 يصل للغلاف الجوي يومياً ما يقارب 174 بيتا واط من الإشعاع الشمسي، ينعكس منها 30% ويدخل الباقي إلى الأرض حيثُ يتم امتصاصه من قبل المحيطات والبحار واليابسة. ويمكننا استغلال الإشعاع الشمسي في العديد من أمور الحياة المختلفة ومنها: تسخين المياه: يمكن استخدام أنظمة التسخين المختلفة والتي تعتمد على الإشعاع الشمسيّ في تسخين المياه وتزويدها للمنازل. حيثُ إنّه بحسب بعض الدراسات يمكن توفير ما يقارب 60-70% من الماء الساخن والذي يصل إلى درجة حرارة 60 درجة مئويّة للمنازل التي تقع في المناطق التي تكون فيها درجة الحرارة أقل من 40 درجة مئويّة. تطبيقات التدفئة والتبريد والتهوية: حوالي 50% من الطاقة التي تستخدم في الأماكن السكنيّة تذهب من أجل التبريد والتدفئة والتهوية، لهذا فإن استخدام الطاقة الشمسية يمكن أن يوفّر كميات كبيرة من الطاقة. معالجة المياه: وذلك لجعل المياه المالحة ومياه البحار والأنهار صالحة للشرب عن طريق استخدام التقطير الشمسيّ. الطهو: وذلك عن طريق استخدام ما يعرف بالطباخ الشمسي وهو جهاز يستخدم ضوء الشمس في تجفيف وبسترة وطهو الطعام.

 توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية

 من أكثر التطبيقات الشّائعة لاستغلال الطاقة الشمسيّة هو استخدامها في توليد الطاقة الكهربائيّة عن طريق ما يعرف بالمحوّلات الفولتوضوئية (PV Cells ). وتستخدم هذه المحولات لإمداد الأجهزة المختلفة بالطاقة الكهربائيّة، فيمكن استخدامها كعامل مساعد لإمداد المنازل بالطاقة، أو يمكن استخدامها لتوليد الطاقة الكهربائيّة بشكل كامل في المناطق التي لا تصل إليها الكهرباء عن طريق محطّات كاملة مختصة بتوليد الطاقة الكهربائية من خلال الشمس. تتطلب الطاقة الشمسيّة مصدراً داعماً للإمداد بالطاقة، لهذا يمكن الاستعانة أيضاً بمصادر أخرى للطاقة المتجدّدة مثل الرياح أو الأمواج، وهذا ما يعرف بالأنظمة الهجينة حيثُ إنّها تستخدم أكثر من نوع واحد للطاقة. ويتم أيضاً استخدام البطاريات لتخزين الطاقة المنتجة خلال النهار واستخدامها في أوقات لاحقة مثل أوقات الليل أو عندَ غياب الشمس.

تعريف الطاقة الكهربائية

هي واحدة من أنواع الطّاقة الموجودة من حولنا ، و نستطيع الحصول عليها عن طريق الإحتكاك ، قوّة سقوط المياه ، و الصواعق لكن ذلك غير اقتصادي نوعاً ما، إنّما يتم توليد وإنشاء الطّاقة الكهربائيّة عن طريق وسائل كيميائيّة مثل البطاريّات ، الحركة و تحويلها إلى كهرباء. والطاقة الكهربائيّة هو مقدار فيزيائي يعبّر عن مقدار استهلاك الكهرباء في جهاز كهربائي يكتسب أثناء انشغاله القدرة. وتقاس الكهرباء بوحدات قياس تسمى الجول .

 كيف يتم توليد الطّاقة الكهربائيّة؟ 

في محطّات حراريّة لتوليد الكهرباء، يتم فيها تسخين الماء إلى درجة الغليان و من ثم استخدام بخار الماء في تحريك التوربينات وتوليد الكهرباء من دوران هذه التوربينات. محطات مائيّة لتوليد الكهرباء ، يتم استخدام طاقة الشلالات والمياه الساقطة في تحريك ودوران التوربينات ومن ثم توليد الطاقة الكهربائيّة. توليد الكهرباء باستخدام الطّاقة الشمسيّة توليد الكهرباء بالمد و الجزر البحري توليد الكهرباء بواسطة الرياح توليد الطّاقة من خلال حرق البنزين والديزل توليد الطّاقة الكهربائيّة باستخدام الطّاقة النوويّة ، الفحم النفط والغاز ونذكر أنّ أغلب محطّات توليد الكهرباء في دول العالم تستخدم الطّاقة الحراريّة تقريباً 90% من المحطّات، والقليل جداً منهم يستخدم الغاز والفحم الطبيعي. يتم عادة توليد الكهرباء في محطات توليد الكهرباء القريبة من المصادر التي تستخدمها للتوليد ، ويتم نقل الكهرباء المولّدة في أسلاك كهربائيّة بواسطة أبراج كبيرة ، ومن ثم يتم تحويلها إلى قوّة كهربائيّة ذات جهد منخفض 220 فولت او 110 فولت باستخدام المحوّلات حيث أنّ الطّاقة الكهربائيّة التي يتم توليدها في المحطات تكون بقوّة 11000 فولت.

 ميّزات الطاقة الكهربائيّة :

 من الممكن نقلها بكفاءة عالية سهولة الإستخدام سهولة التحكّم من الممكن نقلها من شكل إلى آخر بسرعة و سهولة لا تسبّب تلوّث الهواء آمنة مقارنة مع مصادر طاقة اخرى

 مصادر الطاقة الكهربائيّة: 

البطاريات بكافة اشكالها ( السّائلة و الجافّة)

 الخلايا المستخدمة في تجميع الطّاقة الشمسيّة

 الهيدروجين

كيف يمكن توليد الكهرباء

توليد الكهرباء هي عمليّة يتم خلالها تحويل شكل من أشكال الطّاقة إلى الطّاقة الكهربائيّة ويتم ذلك عن طريق أكثر من نوع من المحطات : 

1. محطات توليد عن طريق البخار : 

محطات ذات حجم كبير وتكلفة قليلة ويستخدم بها أغلب انواع الوقود كالغاز الطبيعي والبترول والفحم الحجري أمّا عن أماكن تواجدها فيفضّل أن يكون مكان قريب من مصادر المياه ليتم تبريدها مباشرة وقريبة من مناطق الإستهلاك البشري كالمدن السكنية والمدن الصناعية . 

2. محطات التوليد باستخدام الطاقة الشمسية :

 باستخدام الألواح الشمسيّة ( الخلايا الضوئية ) لتوليد الكهرباء وأيضاً لاستخدامها في تسخين الماء ، وتستخدم هذه الطريقة غالباً في المناطق النائية والمصاحبة لدرجات حرارة عالية ونادراً ما تستخدم في المصانع لحاجة المصانع لكميّات هائلة من الطّاقة وبشكل مستمر . 

3. محطات التوليد باستخدام الديزل (احتراق داخلي ) : 

تتولّد غازات بسبب احتراق الدّيزل بدرجه حرارة عالية فتقوم الغازات بتحريك التوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية ، وتمتاز بسرعة تشغيلها وإيقافها وبسهولة تركيبها وصيانتها ، لكنّها ذات تكلفة متغيّرة وغير ثابتة وعمرها قصير وتستهلك كميّة كبيرة من الوقود . ويكثر استخدامها في المصانع العملاقة أو في النّظام الكهربائي للمدن الكبيرة . 

4. محطات التوليد بواسطة الطّاقة النووية : 

ومبدأ عملها شبيه بمحطات البخار لكن يتم استبدال فرن الحرق بمفاعل ذرّي لتوليد الحرارة النوويّة التي تقوم برفع درجة حرارة الماء ، ثم يتحوّل الماء إلى بخار ليشغل الآلآت . وهذه المحطات غير مستعملة بالدّول العربية والدّول المحظورة من إستخدام الطاقة النّووية .

5. محطات التوليد عن طريق الرياح :

 يتم تركيب مراوح كبيرة بعدّة شفرات وتحرّك الرّياح هذه الشفرات لتدويرها وتدوير المراوح ، وتستخدم عادة في المناطق الريفيّة 

6. محطات التوليد باستخدام الماء و المد والجزر : 

عن طريق استغلال الماء المتواجد في المناطق المرتفعة ومجاري الأنهار والبحار ، ويكثر استعمالها في المناطق التي تهطل بها الأمطار كثيراً ، وتتكوّن المحطّة من مساقط المياه و التوربينات وأنابيب السحب ومحطاته . إستغلال المد والجزر يكون في مناطق سواحل البحار بسبب ارتفاع الماء وانخفاضه فتوضع توربينات في مجرى المد فتشغلها المياه الصّاعدة ثم تشغلها المياه الهابطة من الجزر مرّة أخرى وتشتهر فرنسا بهذه الطريقة . 

من الصّعب والمستحيل على البشر في الوقت الحالي العيش بدون الكهرباء ، قديماً كان البشر يستخدمون طرقاً بدائيّة في الإنارة ، أمّا بسبب الطرق الحديثة في توليد الطّاقة وإنتاجها أصبحت الكهرباء من أساسيّات الحياة البشرية ولا يمكن الإستغناء عنها .

ما هي القدرة الكهربائية

القدرة الكهربائية أو ما يعرف بالاستطاعة الكهربائية هي معدل الطاقة التي يستهلكها العنصر في الدائرة الكهربائية خلال الثانية الواحدة وتقاس بالواط وهي تساوي 1 جول لكل 1 ثانية. يمكن الحصول على مقدار القدرة الكهربائية بضرب مقدار التيار المقيس بوحد الأمبير في مقدار فرق الجهد الكهربائي حول العنصر (المقاومة) المقيس بوحدة الفولت، أو بضرب مربع قيمة التيار في قيمة المقاومة، أو بقسمة مربع فرق الجهد الكهربائي على قيمة المقاومة، فكل هذه المعادلات مشتقة من المعادلة الأولى فرق الجهد الكهربائي مضروباً في مقدار التيار الكهربائي. وفيما يلي توضيح رمزي لهذه المعادلات:

 أولاً: القدرة الكهربائية (واط) = التيار الكهربائي (أمبير) X فرق الجهد الكهربائي (فولت) ثايناً: القدرة الكهربائية (واط) = ((التيار الكهربائي)^2) (أمبير)^2 X قيمة المقاومة (أوم) ثالثاً: القدرة الكهربائية (واط) = ((فرق الجهد الكهربائي)^2) (فولت)^2 / قيمة المقاومة (أوم)

 تتحول الطاقة في العنصر الكهربائي إلى الحرارة، وكلما زادت الحرارة كان ذلك مؤشراً على أن هذا العنصر قد اقترب من الوصول إلى الحد الأعلى من قدرته على استيعاب كمبة الطاقة، فلذلك تم اللجوء إلى تصنيف هذه العناصر والأجهزة الكهربائية بناءً على قدرتها القصوى على استيعاب كمية الطاقة مستخدمين مصطلح الواطج (Wattage)، فكلما كانت هذه القيمة أكبر كان ذلك مؤشراً على إمكانية هذا الجهاز استيعاب كمية أكبر من الطاقة. جاءت تسمية وحدة القدرة الكهربائية بهذا الاسم نسبة إلى العالم ذو الأصل الاسكتلندي جيمس واط. 

تستخدم القدرة الكهربائية في حساب كمية الكهرباء المستهلكة، من الجهاز، لغايات تسديد قيمة هذه الكميات الكهربائية لشركات توليد وتزيد الطاقة الكهربائية في الدول، فتتم احتساب قيمة الاستهلاك المادية عن وحدة كيلو واط لكل ساعة (KWH)، حيث تمثل هذه القيمة القدرة الكهربائية المستهلكة خلال ساعة معينة وهي تساوي 3600000 جول، فيتم تسعير قيمة التعرفة الكهربائية بناءً على الكيلو واط الساعي، وتختلف قيمة التسعير هذه من بلدٍ إلى آخر، فمثلاً إذا أردنا حساب قيمة استهلاك جهاز قدرته الكهربائية 50 واط على مدى أسبوع وكان سعر الكيلو واط الساعي حوالي 10 حسب عملة دولة معينة، فأولاً يجب حساب كمية الطاقة –بوحدة الجول- التي يستهلكها هذا الجهاز خلال الأسبوع والتي تقدر بحوالي 30240000 جول في الأسبوع وهذا الرقم ناتج من ضرب القدرة الكهربائية للجهاز في 60 ثانية – كل واحد واط يساوي واحد جول في واحد ثانية- في 60 دقيقة في 24 ساعة في سبعة أيام، ثم نقسم الرقم الناتج المذكور سابقاً على 3600000 وهي مقدار الكيلو واط الساعي بالجول، لينتج 8,4 كيلو واط ساعية، ثم نضرب هذا الرقم بقيمة التعرفة لينتج 84 وهي القيمة التي يجب دفعها لشركة الكهرباء نتيجة لعمل هذا الجهاز الكهربائي لمدة أسبوع كامل.

ما هي الكهرباء

                           

نستخدم الكهرباء كل يوم وبدونها لن نكون قادرين على مشاهدة التلفزيون والإستماع إلى الراديو، أو إستخدام الميكروويف لتسخين طعامنا والعديد من الأشياء الأخرى التي إعتدنا عليها والتي نحتاج للكهرباء للقيام بها كل يوم. 

ولكن ما هي الكهرباء ؟

 أولاً عليك التعرف على ما هي الذرة ؟ لتفهم كيفية تولد الكهرباء ، الذرة هي أصغر جزء من الجسيم وهي جزء متناه في صغره " مجهري " و كل شيء في نهاية الأمر يتكون من الذرات.

 مم تتكون الذرات ؟

 تتكون الذرات من ثلاثة أجزاء ، وهي :

- البروتونات وهي الأجزاء من ذرة ذات الشحنة الموجبة ، ووتواجد في منتصف الذرة "منطقة النواة" وهي ثابتة لا تتحرك ، النيوترونات وهي الأجزاء من الذرة التي لا تمتلك شحنة ،أي أنها محايدة وتتواجد أيضاً في نواة الذرة مع البروتونات ،الإلكترونات وهذه الأجزاء من الذرة صغيرة جداً وتزن أقل بكثير من البروتونات و النيوترونات ، و الإلكترونات لا تشكل جزءاً من نواة الذرة، فهي لا تتواجد داخلها ولكنها عوضاً عن ذلك تتحرك حولها في مدارات خارج النواة ، و الإلكترونات هي الجزء الوحيد المتحرك من الذرة .

كيف يسري التيار الكهربائي ؟

 تنتج الكهرباء عن تدفق الإلكترونات المتحركة ، فعندما تتدفق الإلكترونات بإتجاه معين تشكل تياراً كهربائياً ، و لفهم سبب تتدفق الإلكترونات تحتاج إلى فهم مبدأ إنتقالها بين الذرات ، فالذرات يمكنها أن تفقد الإلكترونات أو تكتسبها ولتوضيح ذلك نطرح المثال التالي :- 

عندما تفرك رأسك بالبالون بعد نفخه فإن شعرك في الحقيقة يكتسب بعض الإلكترونات من البالون، ونتيجة لذلك يمتلك الشعر عدداً من الالكترونات أكثر من البروتونات فتكون مشحونة بشحنة سالبة – ويجب على القارئ التنبه إلى حالة الذرة في الوضع الطبيعي "تكون متعادلة " حيث يكون عدد البروتونات مساو لعدد الإلكترونات - ولكن ما هي الشحنة بالنسبة للبالون؟ إن البالون قد فقد إلكترونات فأصبح عدد البروتونات أكبر مما يجعل البالون ذو شحنة موجبة .

 والآن بعد أن علمنا أن الأجسام قد تمتلك شحنة موجبة أو سالبة ، دعونا نتحدث عن كيفية تصرف الأجسام المشحونة وهناك 3 قواعد رئيسية حول تصرف الأجسام المشحونة بالشحنات الكهربائية:- لنفرض أنك أنت وصديق لك قمتما بفرك البالونات بشعركم ، ثم حاولتم تقريب البالونات من بعضها أو جعلها تتلامس فستلاحظ بأن البلالين ستندفع بعيداً عن بعضها البعض رافضةً أن تتماس وذلك لأنها تمتلك نفس الشحنة، وعلى عكس إنجذابها لشعرك ذو الشحنة السالبة فهي تبتعد عن البالونات الأخرى ذو الشحنة المشابهة لها "الموجبة " ، كما تتجاذب البالونات مع الجدار الذي لا يمتلك شحنة "شحنة متعادلة" وذلك بسبب إنجذاب الجدار للبالون.

 إن تدفق الإلكترونات يعمل على توليد الكهرباء، ولكن كيف يمكن أن نستخدمها؟

 تحتاج إلى ثلاثة أشياء لتتمكن من إحداث تدفق للإلكترونات وتوليد طاقة كهربائية : - بداية يجب وجود دائرة أو مسار مغلق تتحرك فيها الإلكترونات ، وكذلك فأنت بحاجة إلى مصدر طاقة يدفع الإلكترونات لتحرك أو شيء ما يحفز تدفق الإلكترونات ، مثل بطارية أو مولد، ونتيجة تدفق التيار عبر الدائرة أو المسار مغلق، يتم توصيل الجهاز إلى الدائرة الكهربائية ليصبح جزءاً من الدائرة المغلقة فتتدفق فيه الإلكترونات وبالتالي تتمكن من تشغيل الجهاز .

المقاومة الكهربائية وقانون أوم

المقاومة الكهربائيّة :

المقاومة الكهربائيّة هي مصطلح فيزيائي يعبّر عن مقاومة المواد لسريان التيّار الكهربائي خلالها، وهي خاصيّة تمتاز بها جميع المواد، ولكن باختلاف الدّرجات فمثلاً الفلّزات تسمّى مواد موصلة للتيّار الكهربائي، ومع ذلك فهي تقوم بإعاقة حركة الإلكترونات إلى حدّ ما، ولكنّ بنسبة بسيطة، أمّا المواد غير الموصلة فهي تعيق حركة الإلكترونات بشكل كبير، حتّى أنّها توقف مرورها.

المقاومة وقانون أوم :
 يمكن حساب مقاومة مادّة ما من خلال إحداث فرق جهد بين طرفيها، ثمّ قياس شدّة التيّار المار فيها، وباستخدام هاتين الكميّتين يمكن التّوصل لمقدار المقاومة، عن طريق حسابها بالاعتماد على قانون أوم، والذي ينصّ على أنّ فرق الجهد بين طرفيّ موصل يتناسب طرديّاً مع شدّة التيّار الذي ينشأ عن هذا الفرق، وهي نسبة ثابتة، وتعرف بمقاومة هذا الموصل، ويمكن التّعبير عن هذه العلاقة بعدّة طرق وهي: V/R=I. I×R=V. V/I=R.

حيث إنّ: 
V: رمز لفرق الجهد بين طرفيّ الموصل، ويعبّر عنه بوحدة الفولت (V). I: رمز شدّة التيّار المار في الموصل، ويعبّر عنه بوحدة الأمبير (A). R: مقاومة الموصل، وهي قيمة ثابتة، وتقاس بوحدة الأوم نسبة إلى العالم الفيزيائي جورج أوم، ويرمز لها بالرّمز(Ω).

أصل قانون أوم :
 باعتبار الالكترونات هي حاملات الشّحنة كما يوضح نموذج درود، يمكن توضيح قانون أوم من خلال اعتبار الإلكترونات كرات تتصادم مع أيونات المادّة، ممّا يتسبّب بحركة للإلكترونات بسرعة عاليّة، وبالنّظر إليها كحركة كليّة وجماعيّة، تسير هذه الإلكترونات بعكس المجال الكهربائي (E)، ويعرف هذا التّفسير بنظريّات ميكانيكا الكم.

أهميّة المقاومة في الدّوائر الإلكترونيّة :
 يوجد أنواع عدّة من المقاومات المستخدمة في الدوائر الإلكترونيّة، ومنها المقاومة الكبرونيّة، والتي تصنع من الكربون والسيراميك، وهي واسعة الاستخدام، وتتواجد بقيم مختلفة، أو مقاومة سلكيّة. ويتم تحديد المقاومة المناسبة في الدّائرة عن طريق قيمتها بالأوم، وقدرتها بالوات، وذلك من أجل التّحكم بـ: 
التيّار المّار في الدائرة، عن طريق ربطها على التوالي مع مصدر التيّار، وتكون العلاقة بينهما عكسيّة، فكلّما زادت المقاومة قلّ التيّار. الجهد، عن طريق ربطها على التّوازي مع مصدر الجهد، وتكون هذه المقاومة متغيّرة.

العوامل المؤثّرة على المقاومة :
 هناك عامليّن هاميّن يؤثّران على قيمة المقاومة وهما: المادّة المصنّع منها المقاوم، فطبيعة المواد تختلف، وبالتّالي فإنّ مقاومتها تختلف. الحرارة، تقلّ مقاومة الموصل بانخفاض درجة الحرارة، والعكس صحيح، وهناك علاقة تربط بين كلّ مادّة مع مقدار التغيّر في درجة الحرارة وتسمّى بالمعامل الحراري.