بحثعنالكهرباء1_201104_162409

‫‪ ‬مقدمة عن الكهرباء فوائدها وأضرارها‬ ‫الكهرباء هي مجموعة من الظواهر الفيزيائية المرتبطة بوجود وحركة الشحنة الكهربائية‪ ،‬على الرغم من‬ ‫اعتبارها في البداية ظاهرة منفصلة عن المغناطيسية‪ ،‬منذ تطور معادلات ماكسويل‪ ،‬يتم التعرف على كلاهما‬ ‫كجزء من ظاهرة واحدة‪ ،‬وتتعلق ظاهرة مشتركة مختلفة بالكهرباء‪ ،‬بما في ذلك البرق‪ ،‬الكهرباء الساكنة‪،‬‬ ‫التدفئة الكهربائية‪ ،‬التصريفات الكهربائية وغيرها‪ .‬إن وجود شحنة كهربائية‪ ،‬والتي يمكن أن تكون موجبة أو‬ ‫سالبة‪ ،‬ينتج عنها مجال كهربائي‪ ،‬وحركة الشحنات الكهربائية هي تيار كهربائي وينتج مجال مغناطيسي‪.‬‬ ‫واكتُشفت الكهرباء في أواخر القرن التاسع عشر‪ ،‬وأصبحت جزءا أساسيا من الحياة‪ ،‬لما لها من استخدامات‬ ‫متعددة في جميع نواحيها‪ ،‬وتطبيقاتها‪ ،‬وهي على الرغم من ذلك تعتبر مصدرا ثانويا للطاقة؛ فهي لا تُستخرج‬ ‫من الأرض كالفحم مثلا‪ ،‬بل يتم الحصول عليها بواسطة المصادر الأولية للطاقة؛ مثل الفحم‪ ،‬والغاز الطبيعي‪،‬‬ ‫وضوء الشمس‪ ،‬وطاقة الرياح‪ ،‬وغيرها‪.‬‬ ‫‪ ‬تاريخ الكهرباء‬ ‫تُشير بعض الكتابات القديمة إلى أن الكهرباء قد عُرفت لأول مرة من قبل الغربيين في القرن السادس قبل‬ ‫الميلاد من خلال ملاحظة أن مادة العنبر تُشحن بالفرك‪ ،‬وبقي استخدام الكهرباء على بساطته تلك حتى وصف‬ ‫العالم الإنجليزي وليام جيلبرت (‪ )William Gilbert‬كهربة العديد من المواد في عام ‪1600‬م‪ ،‬كما صاغ‬ ‫مصطلح (الكهرباء) من الكلمة اليونانية التي تعني العنبر‪ ،‬وبذلك أصبح الأب الروحي لعلوم الكهرباء الحديثة‪،‬‬ ‫وفي العام ‪1660‬م اخترع أوتو فون جيريك (بالإنجليزية‪ )Otto von Guericke :‬آلة جديدة لإنتاج الكهرباء‬ ‫الساكنة باستخدام كرة كبريتية يتم تدويرها وفركها‪ ،‬ثم توالت الاكتشافات في الكهرباء بين العلماء‪ ،‬فعُرفت‬ ‫القوى الكهربائية المتبادلة من تنافر وتجاذب خلال الفراغ‪ ،‬كما تم التمييز بين الموصلات وغير الموصلات‬ ‫بواسطة العالم ستيفن جراي (بالإنجليزية‪ ،)Stephen Gray :‬و ُصنفت الكهرباء لموجبة وسالبة‬ ‫‪ ‬فوائد الكهرباء‬ ‫أول ما سنبدأ به في بحث كامل عن الكهرباء فوائدها وأضرارها هو شرح فوائد الكهرباء‬ ‫‪ -1‬تشغيل المركبات‬ ‫يتم استخدام الكهرباء لتشغيل المركبات الموفرة للطاقة‪ ،‬على الرغم من وجود المركبات الكهربائية منذ أوائل‬ ‫عشرينيات القرن العشرين‪ ،‬يتم توصيل السيارات الكهربائية الأحدث بمنافذ يمكنها شحن البطارية في السيارة‬ ‫للسماح لها بالعمل‪ .‬وتتميز هذه المركبات في كثير من الأحيان بتصميم ديناميكي هوائي لمنع مقاومة الهواء من‬ ‫تقييد السيارة‪ ،‬مما يمكنها من استخدام طاقة أقل على الطريق‪ ،‬وبمجرد تقليل الطاقة الكهربائية في السيارة‪،‬‬ ‫يجب توصيل السيارة بجهاز مخرج خاص لإعادة الشحن‪ ،‬وعندما تنتهي السيارة من إعادة الشحن‪ ،‬يمكن‬ ‫تشغيلها مرة أخرى‪.‬‬ ‫‪ -2‬الاحتياجات المنزلية‬ ‫يتم استخدام الطاقة الكهربائية في توفير الطاقة للمنازل في جميع أنحاء العالم‪ ،‬بحيث يمكن للأشخاص توصيل‬ ‫الأجهزة بمنافذ لجعلها تعمل‪ ،‬وتوصيل الأسلاك الكهربائية داخل هيكل المنزل لتوفير الطاقة للإضاءة في‬ ‫الأماكن المغلقة والهواء الطلق‪ .‬تعمل الطاقة الكهربائية أيضا في تبريد أو تدفئة المنزل على مدار فصول السنة‪،‬‬ ‫ومثال ذلك تكييف الهواء الذي يستخدم لتبريد المنزل في الطقس الحار يتصل بمصدر الطاقة الرئيسي داخل‬ ‫المنزل أو المبنى‪ ،‬مما يتيح له العمل‪ ،‬كما تستخدم الأفران أيضا الطاقة الكهربائية للمساعدة في تشغيل المروحة‬ ‫المستخدمة لإطلاق الحرارة المنبعثة من الوحدة عند استخدامها‪.‬‬ ‫‪ -3‬المنشآت الصناعية‬

‫تساعد الطاقة الكهربائية في تشغيل المدينة من خلال توفير الطاقة لعلامات الشوارع‪ ،‬مما يمكنها من العمل‬ ‫بشكل صحيح‪ ،‬حيث تستخدم مصابيح الشوارع واللافتات وأضواء التوقف الطاقة الكهربائية المنبعثة من‬ ‫خطوط الكهرباء التي تعمل في جميع أنحاء المدينة‪ .‬كما تستمد خطوط الكهرباء هذه الطاقة من أماكن مثل‬ ‫محطات توليد الطاقة‪ ،‬أو توربينات الرياح‪ ،‬أو محطات الطاقة الكهرومائية‪ ،‬أو شبكات الطاقة الشمسية‪ ،‬تقوم‬ ‫الأسلاك التي تعمل في الأسفل أو فوق الأرض بتوصيل الأضواء بمصدر الطاقة‪ .‬مما يسمح لها بالعمل‪،‬‬ ‫وتستخدم مصابيح التوقف أيضا أجهزة الاستشعار وأجهزة ضبط الوقت وأجهزة الكشف عن المعادن‪ ،‬بالاقتران‬ ‫مع الطاقة الكهربائية‪ ،‬والسماح للسائقين بالتوقف والانتظار‪ .‬وبعد الإنتهاء من شرح فوائد الكهرباء في بحث‬ ‫كامل عن الكهرباء فوائدها وأضرارها ‪ ،‬سننتقل للتعرف على أضرار الكهرباء‪.‬‬ ‫‪ ‬أضرار الكهرباء‬ ‫‪ -‬على الرغم من فوائد الكهرباء‪ ،‬يوجد لها مخاطر وأضرار كثيرة‪ ،‬من الممكن أن تؤثر على صحة الإنسان‬ ‫والبيئة‪.‬‬ ‫‪ -‬يعد تعرض الإنسان لكميات كبيرة من الطاقة الكهربائية خطير جدا‪ ،‬وقاتل‪.‬‬ ‫‪ -‬عند القيام بحرق الوقود لإنتاج الكهرباء ينتج عنه الكثير من الأضرار التي تؤثر على البيئة وصحة الإنسان‪.‬‬ ‫‪ -‬عند القيام بإنتاج الكهرباء عن طريق الطاقة المتجددة‪ ،‬لعدم التأثير على البيئة‪ ،‬إلى زيادة التكاليف على الدولة‪.‬‬ ‫‪ -‬أن الكهرباء عادة تكون عرضة للفصل‪ ،‬ويمكن لأي عامل طبيعي أن يؤثر عليها مثل العواصف أو حوادث‬ ‫أخرى معينة‪.‬‬ ‫‪ -‬دفع مبلغ شهري حسب نوع الاستخدام لكل من يستفيد منها‪.‬‬ ‫‪ -‬عند القيام باستخدام المفاعلات النووية لإنتاج الطاقة الكهربائية ينتج عنها الكثير من المواد السامة والخطيرة‬ ‫على صحة الإنسان والبيئة‪.‬‬ ‫‪ -‬أن خطوط الجهد العالي تسبب أخطارا للنباتات والحيوانات والأشخاص الذين يعيشون بالقرب منهم‪ ،‬لأنها‬ ‫تنتج طاقة مغناطيسية خطيرة‪.‬‬ ‫* مصادر الطاقة الكهربائية‬ ‫‪ -1‬توربينات الرياح‬ ‫لا تنتج التوربينات أي تلوث للهواء أو الماء‪ ،‬وعلى الرغم من أن طاقة الرياح لا يمكن توليدها إلا في المناطق‬ ‫العاصفة‪ ،‬إلا أن طاقة الرياح في الولايات المتحدة هائلة‪ ،‬وتشير التقديرات إلى أن إمكانات طاقة الرياح توجد‬ ‫في ولايتين فقط‪ ،‬شمال وداكوتا الجنوبية‪ ،‬حيث يمكن أن تلبي ‪ 80‬في المائة من احتياجات البلاد من الكهرباء‪،‬‬ ‫ومن العيوب المحتملة لطاقة الرياح أنها تعتمد على مورد متغير بشكل طبيعي‪.‬‬ ‫‪ -2‬الطاقة الشمسية‬ ‫تساوي الطاقة الشمسية التي تسقط على الأرض كل يوم ما يقارب ‪ 500000‬ضعف الطاقة الكهربائية للولايات‬ ‫المتحدة‪ ،‬يمكن تحويل هذه الطاقة مباشرة إلى الكهرباء بواسطة الخلايا الكهروضوئية (‪ )PV‬التي تنتج تيارا‬ ‫كهربائيا عند التعرض لأشعة الشمس‪ .‬ونظرا لأن إمدادات الطاقة الشمسية لا تنضب‪ ،‬فإن قدرتها على توليد‬ ‫الكهرباء محدودة فقط بالكفاءة التي يمكننا من خلالها التقاطها وكمية المساحة السطحية التي يمكن التكريس لها‪.‬‬ ‫وعادة ما تكون الكهروضوئية عبارة عن ‪ 99‬في المائة من السيليكون‪ ،‬وهي مادة خاملة تعد ثاني أكثر العناصر‬ ‫وفرة على الأرض ومكونا أساسيا للرمل‪ ،‬تعمل الكهروضوئية بدون انبعاثات الصوت أو الهواء أو الماء‪،‬‬ ‫الأجزاء المتحركة‪ ،‬وتتطلب القليل من الصيانة ولا تحتاج إلي مياه‪ .‬وعند تصنيع الخلايا الكهروضوئية‪ ،‬تكون‬

‫التأثيرات البيئية منخفضة جدا‪ ،‬كما تساهم الطاقة الشمسية حاليا بأقل من ‪ ٪1‬من الكهرباء‪ ،‬وقد أعاق التوسع في‬ ‫المقام الأول من ارتفاع التكلفة‪ ،‬إلى جانب وجود عيب آخر إلى الكهروضوئية هو أنها تولد الكهرباء فقط عندما‬ ‫تكون الشمس مشرقة‪ ،‬لذلك‪ ،‬هناك حاجة إلى نوع من تخزين الطاقة أو نظام النسخ الاحتياطي‪.‬‬ ‫‪ -3‬الطاقة الكهرومائية‬ ‫‪ -‬يمكن أيضا استخدام الطاقة الحركية للمياه المتدفقة تدوير الطاقة الكهرومائية ومن فوائد الطاقة الكهرومائية‪:‬‬ ‫‪ -‬لا يعتمد على تكاليف اليورانيوم أو الزيت أو أنواع الوقود الأخرى‬ ‫‪ -‬نادرا ما ينتج عنه التلوث لا يتطلب هذا العدد من الموظفين‬ ‫‪ -‬يمكن تشغيل المحطات لفترات طويلة من الزمن‬ ‫‪ -‬يقلل انبعاثات الاحتباس الحراري‬ ‫‪ -‬تكاليف صيانة منخفضة نسبيا‬ ‫‪ -‬لا تنتج الطاقة الكهرومائية انبعاثات غازيا أو نفايات محطات الطاقة الكهرومائية غير مكلفة للعمل‪.‬‬ ‫‪ -‬لا تنتج الطاقة الكهرومائية أي تلوث حرارة كيميائي أو نفايات‪.‬‬ ‫الخاتمة‬ ‫روان عبد الله‪،‬رغد حسن ‪،‬عليه‬ ‫ابراهيم ‪،‬أمنه امين ‪،‬داليه علي‪.‬‬