تاریخچه الکتریسیته، مغناطیس، مواد رسانا

تاریخچه الکتریسیته

انسان اولیه، از ابتدای آفرینش با رعد و برق به عنوان یک پدیده طبیعی آشنایی داشت و تا عصر کنونی به حقیقت وجود این پدیده آتشگون پی نبرده بود و همواره با ترس و وحشت به برقی که از آسمان به زمین زده می‌شد و هر چه را که بر سر راهش بود نابود می‌کرد، می‌نگریست.

رعد و برق

در دوران گذشته که بشر در بعضی از نقاط جهان به رب‌النوع‌ها اعتقاد داشت، رعد و برق (الماسک) را نشانه خشم خدایان می‌دانستند.

امروزه نیز بسیاری از مردم از دیدن و شنیدن رعد و برق دچار ترس و وحشت می‌شوند. در گذشته، انسان به کمک احساس خویش در یافته بود که رعد و برق زاییده آسمان و زمین است.

علوم جدید نیز صحت این موضوع را ثابت کرده است، زیرا ابر به تنهایی باعث ایجاد رعد و برق نمی‌شود بلکه آسمان و زمین هر دو در ایجاد آن سهیم می‌باشند.

طلای شمال

در دوره مفرغ یعنی حدود ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح در بخشی از نواحی آلمان شرقی، سنگ‌های زرد رنگی را یافتند که در مقابل اشعه آفتاب مانند طلا می‌درخشید و به همین جهت آن را طلای شمال می‌نامیدند.

این سنگ، ویژگی‌های خاصی داشت از جمله در آتش با شعله روشنی می‌سوخت. کلمه‌ای که در زبان آلمانی برای کهربا به کار می‌رود مفهوم همین ویژگی را می‌رساند.

کهربا

تالس فیلسوف یونانی در حدود ۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح نوعی فسیل را در کرانه‌های دریای بالتیک کشف کرد که یونانیان آن را الکترون و ایرانیان کهربا می‌نامند.

در گذشته از کهربا برای ساخت وسایل زینتی مانند شانه استفاده می‌شد، یکی از ویژگی‌های کهربا این بود که اگر آن را با پارچه پشمی مالش می‌دادند جرقه زده می‌شد و تولید صدا می‌کرد که تصور می‌شد یک نیروی اسرارآمیز در آن وجود دارد.

خاصیت الکتریسیته و مغناطیس

این نیروی اسرارآمیز به پیشنهاد (گیلبرت) دانشمند انگلیسی، الکتریسیته یا برق نامیده شد. در سال ۱۷۳۳ میلادی دوفی دانشمند فرانسوی به این حقیقت دست یافت که اگر دو میله مالش داده شده به کرک و پشم، به یکدیگر نزدیک شوند، یکدیگر را دفع می‌کنند.

فرانکلین دانشمند آمریکایی با انجام یک آزمایش، ثابت کرد که ابرهای طوفانی بار الکتریکی دارند و علت پیدایش رعد و برق این است که بار الکتریکی از یک قطب (آسمان) به قطب دیگر (زمین) منتقل می‌شود. وی پس از کشف این موضوع، برق گیر را ساخت.

مواد رسانا و نارسانا

در سال ۱۷۴۰ میلادی (جان دزاگولیه) دانشمند فرانسوی اجسام را به دو دسته تقسیم کرد. موادی که برق از آن‌ها به سهولت عبور می‌کند را هادی با رسانا و موادی که برق از آن‌ها عبور نمی‌کند را عایق یا نارسانا نامید.

فیزیکدان فرانسوی شارل کولن در سال ۱۷۸۵ میلادی برق را از نظر کمیت اندازه گیری کرد. فارادی هر 96500 کولن را با واحد دیگری به نام خود معرفی کرد و پس از آن فیزیکدان آلمانی، آمپر شدت‌جریان را اندازه گیری نمود و شدت عبور یک کولن الکترون را در ثانیه به نام خود (آمپر) ثبت نمود.

مقاومت (اهم)

جورج سیمون اهم (اهم) فیزیکدان آلمانی در سال 1827 هنگام آزمایش، پی برد که الکتریسیته از برخی مواد به راحتی عبور می‌کند (هادی) و از برخی مواد به سختی و یا مطلقاً عبور نمی‌کند (عایق). وی تفاوت عبور الکتریسیته در اجسام را در ویژگی موسوم به مقاومت یافت. مقاومت در واقع همان نیروی بازدارنده حرکت الکترون‌ها است.

هر اندازه مقاومت ماده‌ای بیشتر باشد، الکتریسیته با سرعت کمتری حرکت می‌کند.

مقاومت در همه اجسام یکسان نیست، کمترین مقاومت را نقره و بعد از آن مس دارا است، علت اصلی استفاده از مس برای ساخت سیم و کابل‌های الکتریکی، مقاومت کم آن است.

در سال ۱۸۸۸ یک مهندس آمریکایی که زمانی همکار ادیسون بود، یک دستگاه تولید برق متناوب ساخت.

در سال ۱۸۹۳ جورج وستینگهاوس از آبشار نیاگارا برای به کار انداختن کارخانه برق متناوب استفاده نمود.

با اختراع برق متناوب این امکان به وجود آمد که برق از ایستگاه مولد به محل مصرف در نقاط دور برده شود، بی آنکه مقادیر زیادی از آن هدر رود.

الکتریسیته

الکتریسیته، به راحتی در یک جریان الکتریکی و در امتداد یک هادی عبور می‌کند، این جریان الکتریکی حاوی الکترون‌های آزادی است که از یک اتم به اتم دیگر منتقل می‌شوند.

شایان ذکر است که برخی از اجسام، الکترون‌ها را راحت تر انتقال می‌دهند.

برای محاسبه حالات مختلفی که در هر مدار جریان ایجاد می‌شود، مقادیری انتخاب شده است که بین المللی بوده و کلیه کشورها از آن استفاده می‌کنند.

سه پارامتر اصلی، در یک معادله الکتریکی وجود دارد: آمپر، اهم و ولت.

فروشگاه کابل آن فروش انواع کابل های برق مخابرات شبکه و کواکسیال – تماس با کارشناسان فروش

واحد بین المللی ولتاژ

ولت (Volt) : واحد ولتاژ الکتریسیته را ولت می‌نامند که به نیروی الکتروموتیو (EM۴) معروف است.

ولت مقدار فشاری است به عبارت که از یک هادی به مقاومت یک اهم، جریانی به شدت یک آمپر را عبور دهد؛ به عبارت دیگر مقدار فشاری است که باعث جاری شدن الکترون‌های آزاد می‌شود.

ولتا (Volta) نام فیزیکدان ایتالیایی است که از سال ۱۷۴۵ تا ۱۸۲۷ میلادی می‌زیسته است.

در کشور آلمان این واحد در سال ۱۸۹۸ به صورت رسمی درآمد.

واحد بین المللی شدت‌جریان

آمپر (Ampere) : واحد شدت‌جریان را آمپر می‌گویند. یک آمپر مقدار جریانی است که از یک محلول نیترات نقره در مدت یک ثانیه، 1/11800 mg نقره را رسوب دهد.

آمپر نام فیزیکدان معروف فرانسوی است که از سال ۱۷۷۵ تا ۱۸۳۶ می‌زیسته است.

برای مثال: وقتی که یک کولمب از یک نقطه معین در امتداد یک هادی در یک ثانیه جاری باشد، به عنوان شدت‌جریان (یک آمپر) تعریف می‌شود.

واحد بین المللی مقاومت

اهم (Ohm) : واحد مقاومت الکتریکی را اهم می‌گویند. یک اهم مقدار مقاومتی است که در یک سیم با سطح مقطع یک میلی‌متر با طول cm 106.3 در دمای صفر درجه سانتی‌گراد وجود دارد. تعریف دیگری بیان می کند که مقاومت برابر است با نسبت ولتاژ به جریان. اگر هادی یک ولت دریافت کند و جریانی معادل یک آمپر تولید کند، مقاومت آن یک اهم است.

مقاومت یک هادی الکتریسیته

جورج سیمون اهم نام فیزیکدان معروف آلمانی است که از سال ۱۷۸۷ تا ۱۸۵۴ میلادی می‌زیسته است. سه چیز مقدار مقاومت را در یک هادی تعیین می‌کند: اندازه یا سایز هادی، نوع فلز هادی (برای مثال، مس یا آلومینیم) و دمای هادی.

هادی‌هایی که مقاومت کمتری دارند بسیار مناسب تر می‌باشند و استفاده از هادی‌هایی که دارای رسانایی بیشتری باشند باعث کمترین مقاومت در یک مدار الکتریکی می‌شود.

وقتی که طول هادی افزایش پیدا کند یا قطر آن کم شود و یا در اثر افزایش دما، مقاومت هادی افزایش پیدا می‌کند.