آثار التيار الكهربائي
آثار التيار الكهربائي
يعُرف التيار الكهربائي بأنه مقدار الشحنة الكهربائية المنقولة لكل وحدة من الزمن حيث يمثل تدفق الإلكترونات عبر المواد الموصلة مثل الأسلاك المعدنية وغيرها من المواد الموصلة للكهرباء ، وعندما يتدفق التيار الكهربائي عبر المواد الموصلة وفي دائرة مغلقة تظهر عدة تأثيرات مختلفة للتيار الكهربائي، ومنها:
التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي
عندما يتحرك الإلكترونات خلال الموصل أو السلك فإنه يُولد مجالاً مغناطيساً حول الموصل باتجاه عمودي للتيار الكهربائي، ويتم تحديد اتجاه المجال الكهربائي باستخدام قاعدة اليد اليمنى من اكتشاف العالم أورستد كما يُستخدم المجال للتيار الكهربائي في صناعة مختلف المعدات الإلكترونية والكهربائية.
التأثير الكيميائي للتيار الكهربائي
يظهر التأثير الكيميائي للتيار الكهربائي من خلال المحاليل الكيميائية، على سبيل المثال عند استخدام محلول كبريتات النحاس يقوم كل من أيون النحاس الموجب والإلكترون بعملية توصيل الكهرباء، وتُسمى عملية توصيل الكهرباء من خلال المحاليل بالتحليل الكهربائي، ويُسمى الطرف الموجب الشحنة المغمور في المحلول بالانود والطرف السالب بالكاثود.
عند مرور التيار الكهربائي من خلال المحلول الكيميائي تحدث عملية تأين للمحلول إلى أيونات،وقد تحدث بعض المظاهر الكيميائية خلال عملية التحليل الكهربائي منها:
- ترسب الرواسب المعدنية على الأقطاب الكهربائية المغمورة في المحاليل الكهربائية.
- حدوث تغيير للون المحلول الكيميائي.
- إنتاج الفقاعات في المحلول.
- إطلاق الغاز من المحلول.
التأثير الحراري للتيار الكهربائي
عند تدفق التيار الكهربائي عبر الأسلاك والمواد الموصلة المعدنية تحدث مقاومة لحركة الإلكترونات من خلال المقاومات أو الأسلاك وتتحول هذه المقاومة إلى طاقة حرارية، وبالتالي يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة تسخين والتي تُعد مبدأ عمل لكثير من الأجهزة المهمة مثل السخانات الشمسيَّة وأجهزة التدفئة الكهربائية والمحمصة.
التأثير الضوئي للتيار الكهربائي
يُعتبر الضوء من أشكال المقاومات في الدارة الكهربائية حيث يتدفق التيار الكهربائي خلال الموصل الكهربائي ذي المقاومة العالية ومنها تبدأ حرارة الموصل بالارتفاع تدريجيًا ليظهر بعد ذلك الضوء متوهجاً، وهذا ما يُسمى تأثير الإضاءة للتيار الكهربائي.
التأثير الفسيولوجي للتيار الكهربائي
يظهر التأثير العضوي للتيار الكهربائي بعدة جوانب في جسد الإنسان منها:
- حدوث الحروق الداخلية في طبقات الجلد الأقل مقاومة للكهرباء فإن لم تكن هذه الحروق قاتلة يمكنها أن تسبب إصابات مؤلمة وطويلة الأمد.
- حدوث تقلصات في العضلات والتي تحدث نتيجة التعرض لمحفز كهربائي خارجي يؤدي إلى حدوث انقباضات لاإرادية المطولة للعضلات.
- قد يؤدي التيار الكهربائي لانقطاع في عملية التنفس.
- حدوث عملية رجفان بطينيّ في بطينات القلب وارتعاشها بشكل غير منتظم وبالتالي يمنع تدفق الدم الصافي ومن ضروري تصحيحها بشكل فوري؛ لأنها ستؤدي إلى الموت خلال فترة زمنية قصيرة.
- يؤثر التيار الكهربائي على مقدار التحفيز العصبي حيث إن مقدار التيار المطلوب للقيام بتحفيز العضلات يعتمد على التردد، فكلما زاد التردد تقل استجابة الخلية العصبية العضلية بشكل ملحوظ.