أنواع الكهرباء والمواد الموصلة والعازلة لها

تعريف الكهرباء

الكهرباء نوع من أنواع الطاقة ، تستخدم لتشغيل الأجهزة المنزلية، كالتلفزيون، والحاسوب، والإضاءة، هذا وتتكون الكهرباء من إلكترونات دقيقة ضمن ذرات تحمل شحنة كهربائية.

أنواع الكهرباء

في ما يلي أنواع الكهرباء:

الكهرباء الساكنة

تنتج الكهرباء عن تراكم الشحنات الكهربائية على سطح جاف، نتيجة احتكاك مادتين ببعضهما، وهي طاقة ضعيفة غالبًا، وتتولد هذه الكهرباء في حركة الورق، والقماش، أثناء الاحتكاك.

الكهرباء التيارية

وهي نوعان، الأول تيار مستمر ناتج عن مولدات التيار عن طريق محولات، تكمن خطورته بملامسة القطبين، إذ أنه يحدث صدمة كهربائية، والنوع الآخر توليد الطاقة عبر كابيلات أرضية، أما الثالث صواعق كهربائية، تستخدم أجسام معدنية فوق الأسطح لتفريغ الشحنات.

المواد الموصلة والعازلة للكهرباء

في ما يلي أمثلة على المواد العازلة والموصلة للكهرباء:

• المواد الموصلة: هي مادة تسمح للتيار الكهربائي بالنفاد من خلالها للأجسام، ومن المواد الموصلة للكهرباء، معدن النحاس، والحديد، والفضة، والقصدير، والألمنيوم، والذهب والكربون.
• المواد العازلة للكهرباء: هي مادة تمنع التيار الكهربائي بالمرور من خلالها، مثل البلاستيك، والخشب، والورق، والزجاج، والنايلون، والهواء، وتستخدم هذه المواد غالبا كعازل حماية من الكهرباء مصنوعة من مادة عازلة.
• أشباه الموصلات: عناصر متوسطة الموصلية للكهرباء، مثل مادة السليكون المستخدم في صناعة الترانزستور، ومادة الجرمانيوم، والتي تتركب من 32 إلكترون، وهو رديء التوصيل، ومن مميزات هذا النوع من المواد حساسيته لدرجة الحرارة والإضاءة، ومن الأمثلة أخرى عليه مادة القصدير.

استخدام المواد العازلة للكهرباء

تطبق على لوحات الدوائر الكهربائية، وفي طلاء الأسلاك والكابلات، ومن استخداماتها:

• تمنع المواد العازلة مرور الجهد العالي للكهرباء.
• تسهم تلك المواد في تقليل تكلفة الكهرباء.
• تحمي من الصدمات الكهربائية.

خصائص المواد العازلة للكهرباء

تتميز المواد العازلة بعدة خصائص، فيما يلي بعض منها:

• تنتج 1 أوم من المقاومة لتمنع توصيل الإلكترونات للجسم.
• تتحمل المواد العازلة التوتر والوزن الضغط.
• تمنع المقابس المصنوعة من المواد العازلة من تدفق التيار الكهربائي لجسم الإنسان.
• تتعدد أنواع المواد العازلة، فمنها عوازل التعليق والعوازل المسمارية وغيرها.

أفضل المواد الموصلة للكهرباء

تتعدد المواد الموصلة للتيار الكهربائي، إلا أنه هنالك عدد يتميز عن غيره، فيما يلي أكثر المواد الموصلة قوة:

• الذهب: يعد الذهب أفضل المواد الموصلة للكهرباء، وذلك لعدة أسباب، من بينها أنه يدوم طويلاً، ولا يتأثر بالهواء، فضلًا إلى أنه لا يتآكل.
• النحاس والفضة: يتكون معدن الفضة من عدد كبير من الذرات الموصلة للكهرباء، تستخدم في اللوحات والدوائر والأقمار الصناعية، هذا ومن الملاحظ أن الأسلاك النحاسية تستخدم لتغليف المغناطيس الكهربائي .
• الحديد: يعد الحديد مادة موصلة للكهرباء غير أنه يفتقد للمرونة، ويتآكل بسرعة بفعل الهواء والماء، لذا فإن استخداماته ضئيلة في الحياة.
• الألمنيوم: يستخدم معدن الألمنيوم في صناعة الأدوات المنزلية، ويستخدم في خطوط النقل والجهد العالي في الكابلات الكهربائية.