التفريغ الكهربائي: تعريفه وآلية حدوثه
تعريف التفريغ الكهربائي:
هو عملية انتقال الشحنة الكهربائية بشكل مفاجئ بين جسمين لهما فرق في الجهد الكهربائي.
آلية حدوث التفريغ الكهربائي:
تراكم الشحنات:
تبدأ العملية بتراكم شحنات كهربائية على أحد الجسمين، إما بسبب الاحتكاك أو التعريض لمجال كهربائي أو غيرها من العوامل.
نشوء فرق جهد:
ينتج عن تراكم الشحنات فرق جهد كهربائي بين الجسمين.
انهيار العازل:
عندما يصل فرق الجهد إلى قيمة كافية، يتغلب على قوة العازل الذي يفصل بين الجسمين، ممّا يؤدي إلى انهياره.
انتقال الشحنات:
يحدث التفريغ الكهربائي فعليًا بانتقال الشحنات الكهربائية من الجسم المشحون إلى الجسم الآخر عبر مسار موصل، مثل الهواء أو سلك معدني.
التعادل الكهربائي:
يستمر انتقال الشحنات حتى يتساوى الجهد الكهربائي بين الجسمين، ممّا يؤدي إلى اختفاء فرق الجهد وتعادل الشحنات.
أمثلة على التفريغ الكهربائي:
البرق:
هو تفريغ كهربائي ضخم يحدث بين السحب أو بين سحابة والأرض.
الشرارة الكهربائية:
هي تفريغ كهربائي صغير يحدث عند لمس جسم موصل بشحنة كهربائية.
التفريغ الكهربائي في المصابيح الفلورية:
يحدث تفريغ كهربائي داخل أنبوب المصباح عند تشغيله، ممّا ينتج عنه ضوء.
عوامل تؤثر على حدوث التفريغ الكهربائي:
كمية الشحنات المتراكمة:
كلما زادت كمية الشحنات المتراكمة على الجسم، زادت احتمالية حدوث التفريغ الكهربائي.
فرق الجهد الكهربائي:
كلما زاد فرق الجهد بين الجسمين، زادت احتمالية حدوث التفريغ الكهربائي.
نوع العازل:
تختلف قدرة العوازل على مقاومة انهيارها أمام فرق الجهد، ممّا يؤثر على احتمالية حدوث التفريغ الكهربائي.
الظروف البيئية:
يمكن أن تؤثر العوامل البيئية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة على احتمالية حدوث التفريغ الكهربائي.