أعمدة الإنارة التي تسببت في مقتل الكث

التأريض Grounding

 ربما سمع الجميع عن مشكلة تماس الكهرباء مع أعمدة الإنارة وسقوط ضحايا لهذا التماس، وحل تلك المشكلة هي وصل جسم العمود المعدني إلى الأرض أو ما يسمى بالتأريض.

و التأريض هو  توصيل كهربائي متعمد للاجهزة الكهربائية أو الشبكة الكهربائية بالارض، وبدون وجود فيوز أو مفتاح قاطع في هذا  التوصيل، وهو  مهم  جدا لتوفير الحماية بالنسبة للانسان وللمنظومة  الكهربائية .

ولكي نفهم فكرة  التأريض على  سبيل  المثال إذا كان هنالك  عمود إنارة معدني، هذا  العمود  يحمل سلك كهربائي معزول عن جسم العمود الخارجي، وفي حالة حدوث أي تلف في هذا  العزل فان التيار يسري مباشرة إلى جسم  العمود، وفي هذه الحالة سيصاب كل من يلمس العمود بصعقة  كهربائية.

أما في  حالة  التأريض فان التيار سيسري مباشرة إلى باطن الأرض بواسطة سلك التأريض الموصل مع جسم العمود، وبهذا يتم توفير حماية كبيرة بالنسبة  للانسان وللمنظومة  الكهربائية.

ويتكون التأريض من أربعة نقط كالاتي:

1/ تربة الأرض  Earth

هي التربة التي  يوضع فيها قطب التأريض وتختلف كل تربة في طبيعتها فمنها التربة  الطينية والرملية والصخرية ومنها الجافة والرطبة ومنها التي  تحتوي  على أملاح ومعادن وكل هذه العوامل تؤثر في مقاومة التربة Earth Resistance  أو الأرض  

2/ أقطاب التأريض  Grounding Electrode

قطب التأريض هو قطعة معدنية بأشكال مختلفة تكون مدفونة في  التربة على عمق مناسب وبحجم  معين، أي هي وسيلة التوصيل بين الارض وموصل التأريض وتنقسم الأقطاب إلى قسمين أساسيين:

أ-أقطاب أو موصلات موجودة بطبيعتها في انشاء  المباني.

وهي عبارة عن الانشاءات المعدنية الداخلة في  تكوين المبنى والمتصلة اتصالاً جيداً أو مستمراً بالارض وتشمل أنابيب المياه والغازالمعدنية، الهياكل  المعدنية  لللمبنى، الأعمدة  والأبراج الحديدية والمدفونة  في  الأرض، وحديد التسليح والاعمدة الخرسانية.

ب- أفطاب يتم تصنيعها وتركيبها بغرض التأريض.

وهي  عبارة عن  قطع معدنية يتم تصنيعها وتجهيزها ودفنها في الارض واستعمالها في نظام  التأريض، وتوجد على أشكال عديدة .

3/ موصلات التأريض Grounding Conductor

وهي أسلاك تقوم بالتوصيل بين العمود وبين قطب التأريض، وتحدد مقاومتها على  حسب نوع الاستخدام ويفضل أن تكون  مقاومتها قليلة، وهي تكون بأشكال عدة مثل:

  أ- سلك من نحاس او الالومنيوم  معزول بمادة بلاستيكية باللون الاخضر مع الاصفر، أو الأخضر فقط أحياناً.

 ب- شبكة مجدولة عارية من النحاس تستخدم على شكل  شريط مصمت عريض من  نحاس أو سلك مغلف بمادة بلاستيكية .

4/ تجهيزات الوصل والربط  Bonding

وهي تستخدم لربط الموصلات بقطب التأريض ويجب أن تكون من  نفس المادة  للموصل ولقطب التأريض وهي عبارة عن أشكال عديدة حسب النوع والحجم للمنظومة.

ميكانيك الكم : تجربة الشق المزدوج

ميكانيك الكم : تجربة الشق المزدوج:

هذه التجربة تهدف إلى معرفة سلوك الإلكترونات والتي هي جسيمات (يعني مثل حبات الرمل)، هل دائماً تتصرف كجسيمات، أم أنها يمكن أن تتصرف كموجات(يعني مثل أمواج الصوت أو أمواج البحر).

للتبسيط دعنا نعطي مثالاً قبل أن نستكمل شرح التجربة، تصور معي أن لدينا كرات صغيرة نقوم برميها على جدار به فتحتان، بحيث يمكن لكل فتحة تمرير كرة واحدة فقط في كل رمية، ومن خلف الفتحتين لدينا جدار حساس؛ بحيث لو دخلت أي كرة من أي فتحة لابد أن تضرب في هذا الجدار وتترك أثر عليه (على شكل نقطة)، وبالتالي إذا قمنا برمي الكرات باتجاه الشقين أو الفتحتين فإنه سوف يُرسم على الجدار الخلفي خطان عموديان من النقاط من أثر ضربات الكرات.

وهذا ما يحدث بالفعل في حالة الكرات (الجسيمات) وهذا القانون يسري على كل الجسيمات لأنه ظاهرة طبيعية جداً، بينما في حالة قيامنا بنفس التجربة على الأمواج ولتكن مثلا أمواج الماء فنقوم بدفع الأمواج لكي تخرج من الشقين وتضرب في الجدار فهنا سوف يظهر لنا على الجدار مجموعة من الخطوط العمودية من أثر ضربات الأمواج لأن كل موجه كما تعلمون لديها قمة وقاع، والقمة تمثل قوة الموجة (بحيث لو لمست الجدار تترك أثرا عليه)، ولكن لأن هناك شقين فإن الموجات التي ستخرج من كل شق سوف يحدث لها تداخل (بناء وهدام)K وبالتالي كل موجة تدخل من الشقين سوف يتولد عنها عدة موجات بسبب ظاهرة التداخل الموجي، وبالتالي سوف تضرب هذه الموجات على الجدار، وتترك كل موجة أثرها على الجدار في شكل خط عمودي، وبالتالي سوف يظهر لدينا على الجدار مجموعة من الخطوط العمودية المتوازية وهذا القانون يسري على كل الموجات لأنه ظاهرة طبيعية جداً بسبب خصائص الموجات.

والآن نعود لتجربة الشق المزدوج والتي نقوم فيها بتطبيق نفس هذه التجربة على الإلكترونات:

نفس الشي لدينا جدار به شق مزدوج ومن خلفه شاشة تسجيل (شاشة تظهر أثر الالكترون عند سقوطه عليها)، ولدينا جهاز يقوم بقذف الالكترونات باتجاه الشق المزدوج، والالكترونات هي جسيمات مادية (مثل الكرات)، وبالتالي النتيجة المتوقعة أن تسجل لنا الشاشة خطان عموديان من أثر سقوط الالكترونات الداخلة من الشقين عليها، ولكن النتيجة كانت أغرب من الخيال ، وشاهد ماذا حدث.

القانون المستخلص من التجربة: إذا دخل إلكترون عبر شق مزدوج بدون مراقبة فسوف يشكل لنا حالة تداخل (دالة موجية) على الشاشة، بينما إذا قمنا بمراقبة Observation هذا الإلكترون الداخل عبر شق مزدوج فإنه سوف يتجسد في شكل جسيم ويترك أثره في شكل نقطة على الشاشة.

عند مرور الالكترونات من شقّين متجاورين، تتفاعل الالكترونات الخارجة من الشقّين مع بعضها تماما كما تتفاعل موجات الضوء أو الماء في نفس التجربة.

والتفسير الوحيد لما حصل أنه الالكترون الواحد انقسم إلى الكترونين، و مرّ كل منهما في شقّ، وعندها تخلّى هذان الالكترونان عن طبيعتها المادية و تحولا إلى موجة تماما كموجة الضوء، وتفاعلا معا كما تتفاعل موجة الضوء، بحيث أنتجا نفس النمط الذي تنوقعه من تفاعل موجة ضوء وموجة الماء.

لم يستسلم العلماء بسهولة لهذه الصدمة العلمية، وقررّوا أن يتأكدوا من عدم صحة التفسير السابق و عدم منطقيته، فأضافوا جهاز استشعار يسجّل مرور الالكترونات من احد الشقين في الحاجز، كأنه حارس بوابة يسجّل كل من يمر خلالها، عند إطلاق إلكترون واحد ووصوله لحائط الاستقبال، إذا سجّل الحارس مرور أحدهم من الشقّ نستنتج أن الالكترون مر من الشق و إذا وصل الإلكترون للمستقبِل دون أن يسجل الحارس شيئأ فنستنتج أنه مرّ من الشق الآخر.

جاءت هذه التجربة لا لتخفف حيرة العلماء، بل لتضيف حيرة جديدة أكثر حيرة من سبقتها؛ عندما نضع جهاز استشعار لمراقبة الالكترونات .. تحسّ الالكترونات بأننا نتجسس عليها! فتقرر أن تتخلى عن ما كانت تفعله وتلتزم بما نتوقعه منها؛ فنرى على حائط الاستقبال خطين طوليين فقط يشبهان الشقين الذين مرت منها الالكترونات، أي أنها تتصرف كأنها دقائق مادية مثل حجارة صغيرة، ولو ذهبنا خلسةً و سحبنا جهاز الاستشعار، ترجع الالكترونات لترسم عدة خطوط تفصل بينها مناطق معتمة كانها موجة ضوء أو ماء! و كأنّ الالكترونات علمت أننا لم نعد نتجسس عليها فرجعت لحالتها الطبيعية !!!

نستنتج أن مراقبة Observation أو رصد الإلكترونات جعل دالتها الموجية تنهار، أي أن عملية رصد الالكترون حولت الالكترون من موجات الى جسيمات!

اكتشاف قانون بسكال(Blaise pascal)

اكتشاف قانون بسكال(Blaise pascal)

باسكال بليز باسكال هو رياضي وكاتب وفيلسوف فرنسي، وُلِد عام 1623م، كان يشكو من بعض الأمراض الصحية وهو في سن الثامنة عشرة من عمره، وبقي معتلّ الصحة إلى حين وفاته، صُنِّف بليز باسكال على أنه عالم؛ والسبب يعود لتأسيسه للهيدروليكا التي غيرت تقنيات طبيعية إلى حد كبير، كما عُدّ باسكال لاهوتياً بسبب الادّعاءات والمزاعم التي آمن بها، وخاصةً فيما يتعلق بالطبائع الإنسانية والدينية. أما عن ابتكاراته وإنجازاته فقد قدم العديد من الإنجازات العلمية التي كان لها الأثر الواضح وخاصة في مجال الفيزياء والرياضيات؛ حيث صنع مبدأً سُمِّي بمبدأ باسكال الذي يعني تعادل السوائل، وأسّس أيضاً نظرية الاحتمالات، كما صنع أول آلة تجمع الأعداد وكان ذلك في عام 1642م، وعن معتقداته ومناهجه الدينية فكان يدعو إلى معرفة الله بواسطة القلب وليس بواسطة العقل، ومن أقواله الدينية: (إن الإيمان المسيحي يرضي جميع حاجات الإنسان ولا يناقض العقل)، وقد توفي بليز باسكال عام 1662م عن عمر يناهز التاسعة والثلاثين، ونُشِرت بعد وفاته بثماني سنوات أشهر آثاره الأدبية، وهو كتاب خواطر.

مبدأ باسكال
يُعدّ مبدأ باسكال من أهم الحقائق المتعلقة بضغط المائع، الذي يعني أنّ أي تغير في الضغط في قسم من المائع ينتقل دون حدوث أي نقصان في الأقسام الأخرى منه، فمثلاً لو ارتفع ضغط بئر ماء تابع لإحدى المدن عند محطة الضخ بمقدار 10 وحدات ضغط، فسيزداد الضغط في جميع أنابيب نظام التوصيل بالمقدار نفسه وهو 10 وحدات ضغط، شرط أن يكون الماء ساكناً، وينصّ مبدأ باسكال على أنّه (إذا أثر ضغط خارجي في مائع محصور، فإن الضغط عند أي نقطة داخل المائع سوف يزداد بالمقدار نفسه من الضغط). اكتُشِف مبدأ باسكال من قبل العالم بليز باسكال، فسُمّي المبدأ بهذا الاسم نسبةً له وكان ذلك في القرن السابع عشر، كما سُمِّيت وحدة الضغط المعتمدة في النظام الدولي ( Sl) نسبة لاسمه، حيث إن كل واحد باسكال= واحد نيوتن لكل متر مربّع .
المكبس الهيدروليكي والرافعة الهيدروليكية يُعدّ مبدأ باسكال أساس عمل المكبس الهيدروليكي، وللتوضيح لو تمّ ملء أنبوب بالماء على شكل حرف (U)، وثُبِّت مكبس عند طرفيه الأيمن والأيسر، فإن الضغط المؤثر على المكبس الأيسر سينتقل عبر السائل ليؤثر في الماء الموجود أسفل المكبس في الطرف الأيمن، وفي حال كانت فتحة الأنبوب من الطرف الأيمن أكبر وأوسع واستُخدِم مكبس ذو مساحة أكبر فسيكون التأثير حينها كبيراً، وعلى فرض أنّ مساحة المكبس الأيسر تساوي 100سم²، ومساحة المكبس الأيمن تساوي 5000سم²، هذا يعني أنّ مساحة المكبس الموجود على الطرف الأيمن تساوي خمسين ضعف مساحة المكبس الموجود على الطرف الأيسر، فلو وُضِع جسم وزنه 10كغ على المكبس الأيسر سيؤثر حينها وزن الكتلة عبر السائل على المكبس الأيمن، ولأن مساحة المكبس الموجود على الطرف الأيمن أكبر ويساوي 50 ضعف مساحة المكبس الموجود على الطرف الأيسر، فإنّ المكبس الأيمن باستطاعته تحمل كتلة 500كغ؛ أي ضعف الموجودة على المكبس الأصغر بخمسين مرة، ومن هنا يُستنتَج أنّه يمكن مضاعفة القوى من خلال مبدأ باسكال. وبصورة أخرى تستعمل الرافعة الهيدروليكية قوة صغيرة لتنتج عنها قوة كبيرة، ويكون ذلك بجعل مساحة المكبس الموضوع عند فتحة الخروج أكبر من مساحة المكبس الموضوع عند فتحة الدخول، وذلك على فرض أنّ المكبسين بالارتفاع نفسه، ومن ثم زيادة القوة عى مكبس الإدخال ( Fin ) وبناءاً على مبدأ باسكال (الضغط بالتساوي عبر المائع) فإن:

Pout =Pin
وبما أن الضغط =القوة/المساحة.فإن
Fout/Aout=Fin/Ain Fout/Fin=Aout/Ain
علماً بأن: Fin: القوة على مكبس الإدخال
Fout القوة على مكبس الخروج
Ainمساحة مكبس الإدخال
Aout مساحة مكبس الخروج
حيث تُسمّى الكمية Fout/Fin بالفائدة الآلية للرافعة الهيدروليكية.
فعلى سبيل المثال لو كانت مساحة مكبس الخروج ضعف مساحة مكبس الدخول بـ 20 مرة، معنى هذا أن القوة ستُضرب في معامل 20؛ أي أنّ القوة 200كغ قادرة على رفع جسم وزنه 4000كغ.

اكتشاف قانون بويل لضغط وحجم الغازات

من هو بويل؟

بويل هو عالم كيميائي وفيزيائي وأيضاً مخترع. بالرغم من أنه عانى من مرضٍ خطير أثر على نظرهُ بشكل دائم، إلا أنه تغلب على مرضه وقام بتعيين بعض الأشخاص لكتابة أفكاره بدلاًعنه. فأصبح – رغماً عن مرضه – أول من وضع حجر الأساس في قوانين الغازات.

كما يعتبر أول من اكتشف قانوناً يعبر عن سلوك الغازات، فأحدث اكتشافه طفرة في علم الفيزياء، وسُمي القانون بقانون بويل نسبة إليه. يعتبر بويل أحد مؤسسي الكيمياء الحديثة.

العجيب من أمره انه لم يلتحق بصورة رسمية بأي جامعة، فقد كان ثرياً لدرجة جعلته يقوم بكامل أبحاثه على نفقته الخاصة. ورغم إنجازاته في علم الفيزياء إلا أن مادته المفضلة كانت الكيمياء.

كيف اكتشف بويل القانون الأول للغازات -(قانون بويل) ؟

في عام 1654 اخترع العالم الفيزيائي الألماني (أوتو فون غيريكه) أول انبوبة مفرغة. فعندما علم بها بويل فُتن بها. ناقش بويل هذا الاختراع مع صديقه روبرت هوك. عَمِلَ هوك على تحسين هذه الأنبوبة المفرغة. وبدأ بويل وهوك في اكتشاف خصائص الهواء والفراغ بإستخدام تلك الأنبوبة.

أثناء قيام بويل وهوك ببعض التجارب، اكتشفا أعظم اكتشاف في حياتهما. وهو ما يسمى الآن بـ ” قانون بويل”.  حيث قاما بتغيير الضغط على وزن ثابت من الهواء باستخدام الزئبق، فأكتشف بويل أنه كلما ازداد الضغط على الهواء يقل حجمه. ومن هنا جاء نص قانون بويل.

ما هو نص قانون بويل وما هي أهميته؟

نص قانون بويل على انه إذا تغير الضغط على كمية معينة من الغاز، فإن حجمه يتناسب عكسيا مع تغير الضغط، بشرط “ثبوت درجة الحرارة”.

ووصف القانون بالعلاقة الرياضية PV=K . واصبح قانوناً اساسياً في الكيمياء.

أهمية قانون بويل تكمن في كونه: أول قانون يصف سلوك الغازات، حيث أوضح أن الغازات تنتشر في الوسط، اي يزداد حجمها اذا قل الضغط عليها (تبعد الجزيئات عن بعضها وتتحرك بسهولة)، والعكس صحيح – فإذا ما ضُغط الغاز بشدة، اقتربت جزيئاته من بعضها البغض، مسببةً تقلص الحجم.

بخاخة الطلاء.

تعتمد بخاخات الطلاء او بخاخات الرذاذ عموماً على قانون بويل، حيث تحتوي علبة الطلاء على مادتين، إحداهما هي مادة الطلاء نفسها، والمادة الأخرى هي غاز مضغوط في شكل سائل داخل العلبة.

بالرغم من أن درجة غليان الغاز المسال أقل من درجة حرارة الغرفة، إلا أنه فعلياً لا يغلي بداخل العلبة، ولا يتحول لحالته الغازية، لأن العلبة تكون محكمة الغلق.

بمجرد ان تقوم بضغط البخاخ ويبدأ الغاز في الخروج من العلبة، تبدأ حالة الغليان ويتمدد الغاز المسال ويتحول الى حالته الغازية ويقوم بالضغط على مادة الدهان داخل العلبة، فتندفع مادة الدهان الى أعلى للخروج من فوهة البخاخ مع هروب الغاز من العلبة.

زجاجة المياة الغازية.

في حالة زجاجات المياة الغازية. جميعنا يقوم بتطبيق قانون بويل، ولكن بشكل غير مقصود. فنلاحظ أنه إذا قام شخص بفتح زجاجة المياة الغازية بسرعة  يندفع غاز من كل مكان، وربما تخرج المياة الغازية على هيئة فوم مسببة فوضى عارمة. فما هو سبب حدوث تلك الفوضى؟

تحدث تلك الفوضى لأن الصودا يتم ضخها إلى زجاجة المياة الغازية عن طريق تمرير السائل على غاز ثاني اكسيد الكربونن. فعندما يتم فتح الزجاجة “اي انك تقوم فعلياً بتقليل الضغط على الغاز” فإن حجم الغاز يتمدد. فإذا تم فتح الغطاء بسرعة فإن ذلك يؤدي لحدوث اندفاع شديد للغاز إلى خارج الزجاجة، لذلك يجب ان يتم فتح الغطاء ببطئ وحرص حتى يخرج الغاز بهدوء.

فوران المياة الغازية:

نواجه ظاهرة اخرى في حالات المياه الغازية وهي: فوران المياه الغازية إذا تعرضت للرج أو الاهتزاز،  فماذا يحدث في هذه الحالة؟

يختلط الغاز مع السائل داخل الزجاجة نتيجة للرج، فعندما يبدأ أحدهم بفتح الغطاء، يحاول الغاز الهروب من الزجاجة، ولكن بسبب اختلاطه مع السائل فإن الغاز يجلب معه السائل ويخرجا معاً، متحولين الى فوم (رغوة) وتحدث الفوضى!

الغوص في المياة العميقة.
يعلم كل غواص تمام العلم أنه أثناء الصعود من مياه عميقة، فإن الصعود ببطء هو أمر لا تهاون فيه. فأجسامنا مبنية ومخصصة للعيش في الضغط الطبيعي، وزيادة الضغط تسبب العديد من المشاكل. واليكم السبب وراء ضرورة الصعود ببطء.

كلما يتحرك الغواص لأسفل متجهاً الى قاع المياه فإن الضغط يزداد، وزيادة الضغط  تؤدي إلى نقص الحجم، فيبدأ دم الغواص بامتصاص غاز النيتروجين. ويحدث العكس عندما يبدأ الغواص في الصعود مرة اخرى، فتبدأ جزيئات غاز النيتروجين في التمدد والرجوع إلى حجمها الطبيعي.

فإذا التزم الغواص بالصعود ببطء، فإن جزيئات غاز النيتروجين تتمدد وترجع إلى حالتها الطبيعية بدون مشاكل. ولكن اذا صعد بسرعة فإن دم الغواص يتحول الى فوم وتحدث نفس الفوضى التي تحدث في المياه الغازية مما يتسبب في انحناءات متتالية للغواص، ويشعر أثنائها بألم شديد.

وفي أسوأ الحالات، يمكن لهذا الإنخفاض في الضغط المفاجئ للجسم أن ينهي حياة الغواص على الفور.

قصة اختراع البطارية الكهربية

قصة اختراع البطارية الكهربية

يرجع الفضل في اختراع أول بطارية كهربائية لألساندرو فولتا وهو عالم فيزياء إيطالي، وكان قد اخترعها في العام 1799 ورفع تقريرا عن نتائج اختراعه في خطاب من جزئين لرئيس الجمعية الملكية في عام 1800.

أثبت فولتا بهذا الاختراع أن الكهرباء يمكن أن تتولد كيميائيا وهدم النظرية السائدة في وقته أن الكهرباء تتولد فقط بواسطة الكائنات الحية، أثار اختراع فولتا قدرا كبيرا من الحماس العلمي وأدى إلي قيام آخرين بإجراء تجارب مماثلة أدت في النهاية إلى نشوء ونمو مجال الكيمياء الكهربائية.

كما لفت اليساندرو فولتا إعجاب نابليون بونابرت باختراعه، ودعي إلى معهد فرنسا لإثبات وعرض اختراعه أمام أعضاء المعهد. تمتع فولتا بقدر معتبر من الدنو من الإمبراطور طوال حياته وكان قد مُنح العديد من الأوسمة من طرف نابليون. شغل أليساندرو فولتا كرسي رئاسة الفيزياء التجريبية في جامعة بافيا لما يقرب من 40 عاما، وكان يحظى إلى حد بعيد بشعبية جارفة بين طلابه.

على الرغم من نجاحه المهني كان فولتا أقرب إلى أن يكون شخصا يميل نحو الحياة المنزلية، وهذا كان أكثر وضوحا في السنوات الأخيرة من حياته. في هذا الوقت قال انه يميل للعيش منعزلا عن الحياة العامة وأنه يرغب في قضاء وقتا أكثر من أجل عائلته حتى وفاته في نهاية المطاف في عام 1827 بعد سلسلة من الأمراض التي أصابته كان أولها في عام 1823. لُقبت وحدة الجهد الكهربائي بالفولت في نظام الوحدات الدولي تكريما له.

بعد أن قام جالفاني بتجربه على قدم الضفدعة ولاحظ وجود صعقة كهربائية حركت قدم الضفدعة، قام فولتا بدراسة ما أسماه جالفاني بالكهرباء الحيوية إذ أنه كان مهتماً بدراسة الكهرباء. وقد لاحظ فولتا أن قدم الضفدعة يعتبر موصل للكهرباء وفي نفس الوقت مجس لها. أعاد فولتا نفس التجربة التي قام بها جالفاني ولكنه استبدل قدم الضفدعة بورق مملح إذ أنه يعتبر مجس للكهرباء حسب تجارب سابقة له. وبعد هذه التجربة اكتشف فولتا المتسلسلة الكهروكيمائية  والقوة المحركة الكهربائية للخلية الجالفانية باعتبار أن المعدنين المختلفين هما الأقطاب بينهما موصل حيث أن اختلاف المعدنين يولد فرق جهد بينهما.

عام 1800 نتيجة للخلاف الذي نشأ بين فولتا وجالفاني -حيث فسر جالفاني نشوء الصاعقة الكهربائية على أنها بسبب جسم الضفدعة وفسره فولتا بأنه بسبب فرق الجهد بين المعدنين- قام فولتا بعمل نموذج بطارية لإثبات نظريته. وقد استخدم فيها معدن الزنك والفضة. وقام بوضع مجموعة من هذه البطاريات على التوالي.

الكهرباء الانضغاطية (الكهرضغطية أو البيزوكهربائية)

الكهرباء الانضغاطية (الكهرضغطية أو البيزوكهربائية) 

هي خاصية لبعض المواد وخصوصا بلورات ، وبعض المواد السيراميكية، بما فيها العظم على توليد جهد كهربائي استجابة لتطبيق إجهاد ميكانيكي. فعند تطبيق ضغط على المادة تتقارب فيها بعض الشحنات الكهربائية مما يولد على طرفيها جهدا كهربائيا ، وبالعكس عند تعرض تلك المواد لجهد كهربائي يتولد فيها إجهاد ميكانيكي ، أي قد تقصر أو تطول .

لهذا الأثر تطبيقات مفيدة مثل إنتاج واستشعار الصوت، وتوليد جهد كهربائي عالي، توليد تردد إلكتروني، الموازين الدقيقة ، كما تستخدم في مقياس ميكلسون للتداخل.

اكتشفت ظاهرة الكهرباء الانضغاطية في العام 1880 بواسطة الأخوين بيار كوري و جاك كوري. وذلك من خلال عملهما وخبرتهما في الكهرباء الحرارية توليد الكهرباء بواسطة التسخين، وعلاقة ذلك بالتركيب البلوري حيث توقعا أن يكون للضغط أيضا تأثير لتوليد الكهرباء.

وبالفعل تمكنا من إثبات ذلك على بلورة الكوارتز والتورمالين والزبرجد وقصب السكر وطرطرات الصوديوم والبوتاسيوم،  ووجدا أن بلورتي الكوارتز وطرطرات الصوديوم والبوتاسيوم تظهرا الخواص الكهربية بالضغط أكثر من غيرهم.

يتم استخدام المواد الكهروضغطية كمحول لتحويل الطاقة الكهربية إلى ميكانيكية أو العكس. ومن الإستخدامات الأولية للسيراميك الكهروضغطي كان في السونار حيث يتم الكشف عن الأجسام التي تحت الماء كالغواصات ويتم تحديد موقعهم باستخدام نظام إرسال وإستقبال ذبذبات فوق الصوتية. تتذبذب البلورة الكهروضغطية عن طريق إشارة كهربية التي تنتج اهتزازات ميكانيكية ذات تردد عالي التي تنتقل خلال المياه. عند إصطدام هذه الذبذبات بأي كتلة يحدث لها إنعكاس ويتم استقبالها عن طريق مادة كهروضغطية أخرى التي بدورها تقوم بتحويل الإشارة إلى إشارة كهربية مرة أخرى. يتم تحديد المسافة بين مصدر الذبذبات الفوق صوتية وهذه الكتلة عن طريق حساب الوقت المنقضي منذ حدث إرسال الإشارة واستقبالها.

المذبذب البللوري

المُذبذب البلوري هي دائرة مُذبذب تستخدم الرنين الميكانيكي للاهتزاز البلوري لمادة ذات انضغاط كهربي لتوليد إشارة كهربية ذات تردد دقيق للغاية. يستخدم هذا التردد لتتبع الوقت (كما في ساعات الكوارتز).

للحصول على إشارة ثابتة لدارة النظام الرقمي، وتثبيت ترددات المذياع والمستقبلات. أكثر أنواع المذبذبات ذات الانضغاط الكهربي شيوعًا هو بلورات المرو، لذا فقد سميت دوائر المتذبذبات التي تصمم حولها بالمتذبذبات البلورية (crystal oscillators).

بلورات المرو تُصنّع للترددات من بضع عشرات هرتز إلى عشرات الميغاهرتز. يتم تصنيع أكثر من ملياري بلورة سنويًا.

معظمها يستخدم في ساعات اليد والساعات والمذياع والحواسيب والهواتف المحمولة. كما تدخل بلورات المرو في أجهزة القياس والاختبار كراسم الإشارة.

الاستخدام في الحاسب الآلى.

المتذبذب البلوري هي عبارة عن لوحين من المعدن بينهم مادة الكوارتز وتكون موجودة في اللوحات الرئيسية للأجهزة الإلكترونية و المتذبذب البلوري عنصر يأخذ الكهرباء ويولد ذبذبات أو ترددات بقيم مختلفة وذلك لنقل البيانات.

انواع المتذبذب البلوري المستخدم في الحاسب الآلى

·         D\T (Date\time)khz المتذبذب البلوري التى تحدد الوقت والتاريخ في اللوحة الرئيسية للحاسوب

·         Clock generator 14.318 mhz المسئولة عن نقل البيانات

المتذبذبين السابقتين لا تخلي اي لوحة أم للحاسوب منهم

·         Audio 24.567 mhz المتذبذب البلورى لكرت الصوت للحاسوب

·         Network 25.000 mhz كرت شبكات أو الإنترنت