تاريخ تطور الكهرباء
شهدت الكهرباء مراحل عديدة من الاكتشاف والتطور عبر العصور، ويمكن تلخيص هذه المراحل في النقاط التالية:
الاكتشاف المبكر للكهرباء الساكنة
ترجع جذور كلمة “كهرباء” في اللغة العربية إلى مصطلح “كهربا”، وهو الصمغ المستخرج من شجرة معينة، والذي يمتلك القدرة على جذب الأشياء الصغيرة عند فركه. وكان أول نوع من الكهرباء الذي تم التعرف عليه هو الكهرباء الساكنة، والتي تتمثل في شحنات متجمعة على سطح معين، كما يحدث عند فرك البالون بالصوف.
في عام 1733، استطاع العالم الفرنسي شارل دوفاي تحديد الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة. تلا ذلك اختراع أول بطارية، تُعرف باسم “قنينة ليد”، وهي عبارة عن وعاء زجاجي مملوء بالماء مزود بسدادة زجاجية يخترقها مسمار، حيث يتم شحن الماء المعزول داخل الزجاج، وعند ملامسة المسمار، تتولد شرارة كهربائية.
بنجامين فرانكلين واكتشاف الكهرباء
يعتبر العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين من رواد اكتشاف الكهرباء، حيث أجرى تجربة متميزة لإثبات أن البرق هو شكل من أشكال الطاقة الكهربائية. وقد قام بربط مفتاح معدني بطائرة ورقية كانت تطير أثناء حدوث عاصفة رعدية. وعندما ضرب البرق الطائرة، انتقلت شحنة كهربائية صغيرة عبر المفتاح إلى يده، مما تسبب في صعقه بتيار كهربائي وشبه قاتل. من خلال هذه التجربة، ثبت فرانكلين العلاقة بين البرق والكهرباء.
تطور الكهرباء على يد لويجي غالفاني في عام 1786
في هذا العام، قام البروفيسور الألماني لويجي غالفاني بتقديم إسهام كبير في اكتشاف كيفية عمل البطارية، وذلك عن طريق الصدفة عندما لاحظ حدوث تنافر في رجل الضفدع أثناء تشريحه. ظن أن الكهرباء موجودة في عضلات الضفدع.
ابتكار أليساندرو فولتا لأول بطارية غلفانية
في السنة نفسها، وضع العالم الإيطالي أليساندرو فولتا تفسيرًا للتنافر الذي اكتشفه غالفاني، حيث اعتبر أن electricidad تنشأ نتيجة وجود الرطوبة بين السكين والصفيحة القصديرية. من بعدها، ابتكر فولتا أول بطارية في العالم، والتي تتكون من مجموعة من صفائح الزنك والنحاس تفصل بينهما ألواح مبللة. كان هذا الاختراع بداية إنتاج التيار الكهربائي المستمر، مما أدى إلى تسمية وحدة قياس فرق الجهد الكهربائي بـ”فولت” نسبةً لفولتا.
إسهامات جورج ويستنج هاوس وجيمس واط في الكهرباء
حقق العالم ويستنج هاوس إنجازًا كبيرًا عندما قام بشراء محرك نيكولا تسلا وتطويره لإنتاج تيار كهربائي متردد. وبدوره، قام المخترع الاسكتلندي جيمس واط بتركيب محرك بخاري على مولد تيار كهربائي مباشر، لينتج بذلك مولدًا كهربائيًا يعمل بالطاقة البخارية.
إسهامات أمبير في تطور الكهرباء
ساهم العالم الفرنسي أندريه ماري أمبير في تفسير النظرية الكهربائية الديناميكية. وفي عام 1827، نشر العالم الألماني جورج أوم مجموعة من النظريات الرياضية تحت عنوان “الدارة الكهربائية الجلفانية المحققة رياضيًا”، مما أدى إلى إطلاق اسم “أوم” على وحدة قياس المقاومة الكهربائية.
تولد الطاقة الكهربائية في عام 1831
اكتشف العالم مايكل فارادي في هذا العام أول طريقة لتوليد الطاقة الكهربائية من خلال تغيير المجال المغناطيسي المحيط بملف نحاسي، والذي نتج عنه تيار كهربائي منخفض الشدة. كان لهذا الاكتشاف أثر بالغ في تطور توليد الطاقة الكهربائية حتى يومنا هذا.