علم الکتريسته به دوران باستان بر مي‌‌گردد و تاريخ دقيق آن مشخص نيست. اما برخي تولد آن را به مشاهده معروف تالس ملطي (Thales of Miletus) در 600 سال قبل از ميلاد ارجاع مي‌‌دهند. که در آن زمان تالس متوجه شد که يک تکه کهرباي مالش داده شده خرده‌هاي کاه را مي‌‌ربايد، يا اينکه در يک تجربه عادي ديده ايم که وقتي يک شانه کائوچو سخت را با پارچه پشمي مالش دهيم شانه ريزه‌هاي کوچک کاغذ را جذب مي‌‌کند. در اثر مالش اين دو جسم به يکديگر هم کائوچو و هم پشم خاصيت جديدي پيدا مي‌‌کنند. يعني باردار مي‌‌شوند از اين آزمايش براي معرفي مفهوم بار الکتريکي استفاده مي‌‌شود.

منشا الکتريسته

طبق نظريه الکتروني اتم، يک اتم از ذرات کوچک‌تري به نام‌هاي الکترون، پروتون و نوترون تشکيل شده است. که الکترون‌ها داراي بار منفي و پروتون‌ها داراي بار مثبت و نوترون‌ها بدون بار هستند. تعداد الکترون‌ها و پروتون‌هاي يک اتم در حالت عادي برابر است. بنابراين، اتم در حالت عادي از نظر بار الکتريکي خنثي است.
در اثر تماس، نزديکي و يا برخورد اجسام بر همديگر ميان اجسام اندازه حرکت خطي مبادله مي‌‌شود. در اثر تغيير اندازه حرکت نيروهايي ايجاد مي‌‌شود. چگونگي شکل گيري اين نيرو‌ها به ساختار اتمي تشکيل دهنده اجسام برمي گردد. به عبارتي اين نيروها منشا الکتريکي و مغناطيسي دارند. در اثر مالش اجسام برهمديگر، جسمي که در اتم‌هاي تشکيل دهنده خود اتمي از نوع دهنده الکترون داشته باشد، الکترون خود را به جسم ديگر که خاصيت الکترونگاتيوي کمتري دارد مي‌‌دهد و مبادله الکترون بين اتم‌ها و در نهايت اجسام منجر به توليد الکتريسته مي‌‌شود.

تقسيمات الکتريسته

الکتريسته ساکن (الکتريسته مالشي)

اگر يک ميله شيشه‌اي را به پارچه پشمي مالش دهيم، هردو جسم داراي بار مي‌‌شوند. زيرا شيشه تعدادي الکترون از دست مي‌‌دهد. و پارچه الکترون مي‌‌گيرد. پس شيشه داراي بار مثبت و پارچه به همان مقدار داراي بار منفي مي‌‌گردد. بار ايجاد شده در شيشه و پارچه درمحل تماس باقي مي‌‌ماند.

الکتريسته القايي

اگر ميله با بار منفي را به دو کره فلزي بدون باري که باهم در تماس بوده و توسط پايه‌هاي عايقي از زمين جداشده باشند، نزديک کنيم. قبل از دور کردن ميله، بدون دست زدن به پوسته کرات آنها را از هم جدا کنيم. کره نزديک به ميله داراي بار مثبت و کره دور از آن داراي منفي خواهد بود که مقدار بار روي کرات برابرند. اين نوع باردارشدن را باردار شدن به روش القا يا مجاورت مي‌‌نامند.

الکتريسته جاري

عبور پيوسته الکترون از يک رسانا (هادي) را الکتريسته جاري گويند. خلاف جهت حرکت الکترون را جهت قراردادي جريان الکتريکي انتخاب مي‌‌کنند. عامل برقراري جريان ثابت، اختلاف پتاسيل ثابتي مي‌‌باشد، که در دو سر هادي برقرار است و وسايل توليد اين اختلاف پتاسيل ثابت پيل‌هاي شيميايي، ژنراتورها و ديناموها مي‌‌باشند.

اجسام رسانا و نارسانا

بعضي از اجسام مانند فلزات که الکتريسته را به خوبي از خود عبور مي‌‌دهند، رسانا ناميده مي‌‌شوند. در اين نوع اجسام الکترون آزاد اتم به راحتي در شبکه بلوري اجسام حرکت مي‌‌کنند. و عمل رسانايي را انجام مي‌‌دهند.
اجسامي که الکترونهاي آزاد (براي هدايت الکترون) ندارند، و نمي‌توانند الکتريسته را از خود عبور دهند، نارسانا يا عايق ناميده مي‌‌شوند. بايد توجه نمود که رسانايي يا نارسانايي يک کميتِ نسبي است.

توزيع بار الکتريکي در اجسام رسانا

اگر جسم رسانايي بر روي پايه عايقي قرارگيرد و در اثر مالش باردار شود بار توليدشده در آن در سطح خارجي‌اش پخش مي‌‌شود، به طوري که در لبه‌ها و قسمت‌هاي نوک‌تيز چگالي سطحي بار بيشتر ازساير قسمت‌ها مي‌‌باشد.(چرا؟)

بار الکتريکي

ميزان باري که ذره بنيادي الکترون دارد را مبنا قرارمي گيرد و چون مبادله بار از طريق الکترون صورت مي‌‌گيرد شمارش تعداد الکترون‌هاي مبادله شده بار الکتريکي جسم را به ما مي‌‌دهد. به عبارتي اگر جسمي n تا الکترون دريافت نمايد، بار الکتريکي آن از نوع منفي بوده (چون الکترون گرفته) و مقدارش n برابر بار الکترون خواهد بود.
اگر بار الکتريکي را با علامت q و بار الکترون را با e نمايش دهيم، مقدار بارالکتريکي هر جسم از رابطه q = ne تبعيت مي‌‌نمايد. واحد بار الکتريکي به افتخار کولن (که نخستين بار رابطه‌اي براي نيروي بين بارهاي الکتريکي کشف کرد) کولن نام دارد. بار الکتريکي يک الکترون در دستگاه SI برحسب کولن برابر است با: e = ? 1.6 * 10 ? 19. در نظر داشته باشيد که n يک عدد صحيح بزرگ‌تر از يا برابر با صفر است.
==اثر بارهاي الکتريکي بر همديگر==vvccvv
بر طبق قانون کولن دو بار الکتريکي همنام همديگر را دفع و دو بار الکتريکي غير همنام همديگر را جذب مي‌‌کنند. مقدار نيروي کشش يا رانش بين بارها بر طبق قانون کولن با حاصلضرب اندازه? بارها نسبت مستقيم و با مجذور فاصله? بين بارها نسبت عکس دارد. اگر بارها در يک محيط مادي (محيط دي الکتريک) قرار داشته باشند (و نه در خلاء) اجزاي محيط نيز قطبيده مي‌شوند و روي مقدار نيروي بين دو بار تأثير مي‌گذارند، و بايد اثر اين نيروها را نيز بر نيروي حاصل در نظر گرفت. در محيط‌هاي دي الکتريک خطي، اثر محيط به شکل يک ضريب ثابت روي نيروي بين دو بار تأثير مي‌گذارد (يعني در محيط‌هاي خطي، نيروي بين دو بار در محيط دي الکتريک، ضريبي از نيروي بين آن دو بار در خلاء است). در اين صورت مي‌گويند که يک محيط خطي گذردهي الکتريکي متفاوتي از خلاء دارد، و اين گذردهي به شکل يک ضريب در قانون کولن ظاهر مي‌شود.

ميدان الکتريکي

ميدان الکتريکي در هر نقطه، نيروي الکتريکي وارد بر يک بار آزمون در واحد بار است (البته به اين شرط که آن بار به حد کافي کوچک باشد تا آرايش بار محيط را تغيير ندهد). ميدان الکتريکي يک کميت برداري است و در معادلات الکترومغناطيس (معادلات ماکسول) ظاهر مي‌شود.
E = kq / r2

اختلاف پتانسيل الکتريکي

اختلاف پتانسيل الکتريکي برابر است با منفي کاري که ميدان الکتريکي روي واحد بار بين دو نقطه انجام مي‌دهد. (اگر در رفتن از نقطه? 1 به نقطه? 2 کار انجام‌شده مثبت باشد، مقدار پتانسيل الکتريکيِ نقطه? 1 بيشتر از 2 است.) اختلاف پتانسيل الکتريکي به مسيري که براي رفتن از نقطه? اول به نقطه? دوم طي شده، بستگي ندارد (زيرا ميدان الکتريکي يک ميدان پايستار است). مي‌توان يک نقطه را در فضا به عنوان مبداء پتانسيل انتخاب کرد (يعني به آن پتانسيل صفر را نسبت داد) و پتانسيل نقطه‌هاي ديگر را نسبت به آن اندازه گرفت.

کار در الکتريسيته

ميزان انرژي مصرف شده براي جابجا کرد يک بار در يک ميدان از يک مکان به مکان ديگر.

توان الکتريکي در الکتريسيته

کار انجام شده در واحد زمان.
منبع: http://www.academist.ir
/س