سلاح ذو حدين: صديق أم عدو؟

الكهرباء الساكنة ليست مجرد لسعة مزعجة عند لمس الباب، أو بالون يلتصق بالحائط. إنها قوة طبيعية هائلة يمكن أن تكون مدمرة (كالصواعق والحرائق)، ويمكن أن تكون خادمة مطيعة نستخدمها لطلاء سياراتنا وحماية بيئتنا من التلوث.

في هذا الدرس، سنستكشف الوجهين لهذه العملة: كيف روضنا هذه القوة في الصناعة، وكيف نحمي أنفسنا من غضبها في الطبيعة.

🏭 أولاً: التطبيقات العملية (كيف نستفيد منها؟)

المبدأ الأساسي: شحن الأجسام بشحنات مختلفة لتتجاذب بقوة، أو متشابهة لتتنافر.

1. إزالة رمال المداخن (المرسبات الكهروستاتيكية):

• المشكلة: مداخن المصانع تنفث أدخنة محملة بالغبار الملوث للبيئة.
• الحل الذكي: يمر الدخان عبر شبكة أسلاك مشحونة بشحنة سالبة قوية، فتشحن جزيئات الغبار وتصبح سالبة. تنجذب هذه الجزيئات بقوة نحو ألواح تجميع موجبة (مخالفة) وتلتصق بها، ليخرج الهواء نقياً.

2. الطلاء بالرش (Electrostatic Painting):

• الآلية: تُشحن قطرات الدهان بشحنة موجبة فتتنافر وتتحول لرذاذ ناعم جداً. وبما أن هيكل السيارة موصول بشحنة سالبة (أو بالأرض)، ينجذب الرذاذ بقوة لكل زاوية في المعدن.
• النتيجة: طلاء متجانس، تغطية للزوايا المخفية، وتوفير كبير في الدهان.

3. آلات التصوير وطابعات الليزر:

تستخدم أسطوانة حساسة للضوء تُشحن بالكهرباء الساكنة لتجذب مسحوق الحبر (التونر) فقط في الأماكن التي تمثل الحروف والصور السوداء، ثم تنقلها للورقة.

⚠️ ثانياً: مخاطر الكهرباء الساكنة (الحماية والأمان)

1. الصواعق والبرق (Lightning):

تفريغ كهربائي هائل ناتج عن احتكاك السحب. للحماية، نستخدم مانعة الصواعق: ساق معدنية مدببة أعلى المباني توفر مساراً آمناً وسهلاً لتفريغ الشحنة إلى الأرض دون المرور عبر المبنى.

2. خطر الحرائق (تزويد الوقود):

احتكاك الوقود بالأنابيب يولد شحنات ساكنة قد تسبب شرارة تشعل الأبخرة.
الحل: التأريض (Earthing). يتم توصيل الطائرات وصهاريج الوقود بسلك أرضي لتفريغ الشحنات قبل فتح الخزانات.

3. سلامة الطيران:

تُصنع إطارات الطائرات من مطاط موصل (يحتوي على كربون) لتسريب الشحنة الهائلة المتراكمة على جسم الطائرة فور ملامستها للمدرج.

🚀 الفيزياء في حياتنا ومستقبلنا

البيئة المستدامة:

تطبيقات الكهرباء الساكنة في "المرسبات الكهروستاتيكية" هي خط الدفاع الأول لحماية غلافنا الجوي من أطنان الغبار الصناعي يومياً.

الأمان الصناعي:

فهمك لمخاطر التفريغ الكهربائي هو أساس إجراءات السلامة في محطات الوقود، المطارات، وحتى في غرف العمليات والمصانع الإلكترونية الدقيقة.