تاریخچه

دو هزار و پانصد سال قبل در شهری به نام «مغناطیس» مرد عاقلی روی سنگهایی که فقط آهن را جذب می کردند آزمایش نمود. وی آنها را سنگ مغناطیسی نامید. ماده دیگری نیز به نام «کهربا» که در زبان یونانی به آن «الکترون» می گفتند موجود بود که بوی خوشی داشت. و در صورتی که مالش داده می شد می توانست تکه های سبک و کوچک کاغذ، پر و تراشه های چوب را به خود جذب کند.تالس نتوانست که علت این خاصیت ها را بفهمد ولی نکته جالب این بود که در صورتی که آهن را با سنگ مغناطیسی مالش می دادند آهن نیز خاصیت مغناطیسی پیدا می کرد. دریانوردان از این خاصیت استفاده نمودند و با قرار دادن سوزن مغناطیس شده که همواره در جهت شمال و جنوب قرار می گرفت، این دو جهت را بشناسند.و بعدها از الکتریسیته نیز توانستند چنین خاصیتی تولید کنند.

الکتریسیته

الکتریسیته

در حدود سال ۱۵۷۰ «ویلیام گیلبرت» انگلیسی روی اجسام مغناطیسی کار کرد و همچنین دریافت که اجسامی چون یاقوت کبود، الماس و عقیق نیز همان خاصیت جذبی کهربا را دارند. وی تمام آنها را «الکتریک» نامید. در حدود سال ۱۶۵۹ «والتر چارلتن » انگلیسی نیرویی را که اجسام الکتریک به اجسام دیگر وارد می کردند و آنها را به سمت خود می کشیدند،«الکتریسیته» نام نهاد.

الکتریسیته ساکن

«استفان گری» انگلیسی آزمایش هایش را روی الکتریک دیگری انجام داد. او از شیشه استفاده کرد و نتیجه گرفت که الکتریسیته «سیال» است و مانند سیالات دیگر همچون مایع و گاز می تواند جاری شود. او این نوع حرکت را«جریان» نامید. گری آزمایش های دیگری انجام داد تا اینکه متوجه شد الکتریسیته از درون فلزات بهتر از سایر اجسام عبور میکند و به همین دلیل آنها «هادی» نامیده شدند. گری حالا بهتر می دانست که چرا کهربا، شیشه، گوگرد می توانستند الکتریسیته دار شوند، زیرا که آنها «غیرهادی» بودند و الکتریسیته جمع شده درون آنها نمی توانست به جای دیگر رود. گری با مالش دادن یک تکه فلز به وسیله دستمال ابریشمی توانست آن را از الکتریسیته پر کند و از آنجا نتیجه گرفت در صورتی که الکتریسیته مسیری برای عبور نداشته باشد ساکن خواهد ماند.

بارهای مثبت و منفی

مردی در فرانسه به نام «چارلز فرانسیس دونی» آزمایش های گری را ادامه داد. وی دو تکه چوب پنبه را که با طلا روکش شده بود به طور عمودی از سقف روبروی هم آویزان کرد و ابتدا یکی از چوب پنبه ها را به وسیله الکتریسیته شیشه ای و دیگری را به وسیله الکتریسیته صمغی باردار کرد. او مشاهده کرد که چوب پنبه ها یکدیگر را جذب می کنند و در صورتی که هردو چوب پنبه را با یک نوع الکتریسیته شارژ می کرد چوب پنبه ها یکدیگر را دفع می کرد. شاید این آزمایش را بتوان مبنایی برای کشف دو نوع بار الکتریکی مثبت و منفی دانست.

نام گذاری بارها

«بنیامین فرانکلین» آمریکایی آزمایش های متعددی انجام داد او می خواست بداند که الکتریسیته از کجا می آید. وی فهمید که در هر جسم در اثر مالش یا الکتریسیته از آن خارج می گردد و یا به داخل آن راه می یابد. در این صورت یا جسم بیشتر از حالت معمول و یا کمتر از آن داری الکتریسیته خواهد بود. در هر دو حالت به نظر می رسد که جسم دارای بار الکتریکی است. فرانکلین جسمی را که بیش از حد معمول دارای الکتریسیته بود، حاوی «بار مثبت» و جسمی را که کمتر از حالت معمول الکتریسیته داشت، حاوی «بار منفی» نامید و همچنین جسمی را که بار الکتریکی آن در حد معمول بود خنثی نامید. بنابراین حدس زد که شیشه وقتی که با ابریشم مالش داده شود دارای بار منفی و برعکس صمغ اگر با پارچه پشمی مالش داده شود بار مثبت دارد.

ذخیره بار الکتریکی

در سال ۱۷۴۵ عده ای برای ذخیره کردن بار الکتریکی شروع به کار بر روی بطری های شیشه ای کردند. «پیتر فن ماسچنبروک» استاد دانشگاه لیدن در هلند روی چنین ظرفهایی کار کرد و بالاخره «بطری لیدن» را ساخت که شامل یک بطری بود که در دهانه آن چوب پنبه ای قرار داشت و یک میله برنجی که به یک زنجیر برنجی وصل بود، از داخل چوب پنبه رد شده بود و با زنجیر فلزی با لایه فلزی ته بطری در تماس بود، همچنین قسمتی از جداره بیرون بطری نیز با فلز پوشانده شده بود. به هر صورت با اتصال میله حاوی الکتریسیته لیدن توانست مقداری بار الکتریکی ذخیره کند و هربار که این عمل را انجام می داد مقدار بیشتری الکتریسیته (بار الکتریکی) در ظرف ذخیره می شد.

جریان الکتریکی

الکساندر ولتا» دانشمند ایتالیایی آزمایش های زیادی انجام داد که سرانجام توانست اولین باطری الکتریکی را به جهان عرضه کند. تا آن زمان الکتریسیته که مورد آزمایش های مختلف قرار می گرفت الکتریسیته ساکن بود، ولی باطری ولتا الکتریسیته ای تولید می کرد که به صورت دایم و برای مدت طولانی از داخل یک سیم عبور می کرد. او برای اولین بار «جریان الکتریکی» تولید کرده بود. 

 

بخوانید  آهنربا (magnet) کشفی که سرآغاز اختراعات بسیار شد

فوران اختراعات پس از کشف جریان الکتریکی

در سال ۱۸۴۴ «ساموئل مرس»، اولین «تلگراف» را به بشر عرضه داشت. با استفاده از این دستگاه با قطع و وصل جریان الکتریکی در یک سیم دراز می توان پیام ها را به طرف دیگر سیم انتقال داد. مرس مخترع آمریکایی با قطع و وصل سریع جریان، نقطه و همچنین با قطع و وصل غیر سریع، خط برای هریک از حروف الفبا کدهایی ساخت که به نام «کد مرس» معروف گردید. سرعت پیام های او نزدیک به ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر در ثانیه بود. به طوری که یک پیام تلگرافی را در کمتر از یک شصتم ثانیه از نیویورک به سان فرانسیسکو مخابره کرد.در سال ۱۸۷۶ «الکسادر گراهام بل» مخترع آمریکایی اسکاتلندی الاصل، تلفن را اختراع کرد.

لامپ الکتریکی

«توماس آلوا ادیسون»، اولین «لامپ الکتریکی» را اختراع نمود. در این لامپ از یک رشته زغال که داخل حباب و در خلا قرار داده شده بود، جریان الکتریکی می گذشت و روشنایی ایجاد می نمود.او وسایل و دستگاه‌های متعددی را طراحی یا کامل کرد که مهم‌ترین و معروف‌ترین آن‌ها لامپ رشته‌ای است. درواقع، باید گفت او نوع خاصی از لامپ را به کمک همراهان و کارگرانش ساخت و آن را به تولید انبوه رساند، نه این‌که او مخترع لامپ رشته‌ای بوده‌است. اولین لامپ رشته‌ای در سال ۱۸۰۲ توسط همفری دیوی اختراع شد.

الکتریسیته در زندگی انسان های کنونی

امروزه از الکتریسیته نه تنها برای ایجاد حرارت، سرما، نور و همچنین به کار انداختن رادیو، تلویزیون، ضبط صوت و بسیاری از وسایل دیگر برقی که در زندگی روزمره مورد نیازند، استفاده می شود بلکه الکتریسیته خدمات شایانی به پزشکی نیز کرده است.