الكهرباء الساكنة Static Electricity

الكهرباء الساكنة Static Electricity

الكهرباء الساكنة هي نوع من الشحنات الكهربائية التي تنتج من اتصال و انفصال أو احتكاك مادتين وقد تكون إحدى المادتين موصلة أو كلاهما عازلة أو نتيجة الحث الكهربائي من الأجسام المشحونة.

أن الخطر الرئيسي من التفريغ الكهربائي هو الحريق أو الانفجار عند وجود مادة قابلة للاشتعال أو للانفجار.

هذا الخطر ليس محصورا بالعمليات التي تشمل الغاز أو النفط بل تشمل كذلك نشارة الخشب و المطاحن ومعامل النسيج والحياكة والمحاليل الخاصة بالتنظيف وعدد كبير آخر من العمليات.

كما أن مرور النفط أو مشتقاته خلال الأنابيب عند تعبئة أو تفريغ الخزانات يولد شحنات كهربائية.

لذا يجب التقيد بتعليمات السلامة لمعهد النفط Institute of Petroleum Safety Code (الفصل الثالث) واستعمالها كقياس أساسي.

من الصعوبة بمكان منع تولد الكهرباء الأستقرارية. والأخطار تنتج عند تجمع الشحنات الكهربائية لدرجة حدوث التفريغ (الوميض) Spark.

أن طريقة السيطرة على تلك الأخطار هي بمنع تجمع الشحنات الكهربائية وإيصالها للأرض.

إجراءات السلامة لمختلف المعدات

1. شاحنات النفط البرية (الصهاريج)
· تتولد الكهرباء الأستقرارية بشاحنات نقل الوقود من جراء دوران الدواليب المطاطية واحتكاكها بالأرض. لذا يجب أن تكون أجزاء الشاحنة المختلفة مثل الخزان والهيكل (الشاصي) والنوابض ومحور العجلات أي بكلمة أعم كافة أجزاء الشاحنة متصلة كهربائيا مع بعضها البعض ويكون هيكل الشاحنة متصل مع الأرض بصورة جيدة بواسطة سلسة حديدية تكون الحلقات الأخيرة منها مصنوعة من مادة البرونز الفسفوري وكذلك أن تحتوي السلسة على نقطة اتصال ضعيفة ليسهل انفصال السلسلة عن الهيكل في حالة تعلقها بشيء ما. ويجب أن تجري صيانة دورية لهذه السلسلة والتأكد من صلاحيتها لأداء مهمتها.

يجب أن توصل شاحنة النفط البرية كهربائيا مع خط التعبئة ومع الخزان المراد تعبئته وذلك أثناء عمليات التعبئة والتفريغ.



· يجب عدم تعبئة أو تفريغ شاحنات النفط البرية عند وجود عواصف رعدية و برق.

2. مضخات التعبئة
· يجب أن تتصل فوهة التعبئة بالأرض (أرضي) كما يجب أن يكون غلاف خرطوم التعبئة متضمنا توصيلا جيدا للكهرباء بين فوهة التعبئة وغلاف المضخة الخارجي.



· أن التوصيل الأرضي يمكن ربطه في الغلاف الخارجي للمضخة ولكن إذا لم يكن كذلك فيجب ربط الأرضي حين ذلك بفوهة التعبئة.

3. سيور نقل الحركة
· تتولد الكهرباء الأستقرارية من دوران سيور نقل الحركة ومن اتصال وانفصال السيور عن البكرة.



· لا يمكن التخلص من الشحنات الأستقرارية المتجمعة بتوصيل البكرة أو محور الدوران بالأرضي بل يجب أن يكون السير نفسه موصلا بالأرضي بصورة فعالة لذلك يجب أن يعالج السير بمستحضر خاص لهذا الغرض أو استعمال مشط معدني ذو رؤوس حادة يأخذ مكانه عند ترك السير للبكرة حيث يفرغ الشحنة الأستقرارية المتجمعة, ويكون التفريغ فرجوني Brush Discharge .
· من الأفضل استعمال السيور المقاومة للشحنات الكهربائية.



4. أنابيب البخار
· يمكن أن تتراكم الشحنات الكهربائية على الصفائح المعدنية التي تغطي العازل الحراري للأنابيب ما لم يم تأريضها بشكل جيد.

الموضوع كامل من هنا

طرق الوقاية من المخاطر الكهربائية

1. الوقاية من الكهرباء الساكنة الاستاتيكية

تعد الكهرباء الساكنة من المخاطر الكهربائية التي يمكن أن تؤثر على الأفراد والمعدات. لذلك، من الضروري اتباع طرق وقائية فعالة لضمان سلامة المنشآت. إليك بعض طرق الوقاية من المخاطر الكهربائية المرتبطة بالكهرباء الساكنة:

أ. وقاية المباني

تختلف المباني من حيث الارتفاع والأهمية والاستخدام، لذا يجب الاهتمام بحماية المباني المهمة والمرتفعة، خاصة تلك المعرضة للعواصف الرعدية. لتحقيق ذلك، يجب اتباع الخطوات التالية:

• تثبيت موصلات معدنية: يُفضل استخدام موصلات من النحاس الأحمر أو الألمنيوم أو الحديد المجلفن. تُركب هذه الموصلات فوق سطح المباني.
• التوصيل بالأرض: يتم توصيل هذه الموصلات بالأرض لتفريغ الشحنات الكهربائية إليها بسهولة.

ب. المنشآت المعدنية

تتضمن المنشآت المعدنية تلك المصنوعة من الحديد أو الصلب، مثل الأبراج أو الكباري المرتفعة. ولضمان سلامتها، ينبغي:

• إنشاء شبكة حماية كاملة: لا يكفي توصيلها بالأرض فقط، بل يتطلب الأمر بناء شبكة حماية متكاملة لتفريغ الشحنات الكهربائية بشكل فعال.

ج. المنشآت التي يزيد ارتفاعها عن 30 مترًا

بالنسبة للمنشآت المرتفعة، مثل المآذن والأبراج المستخدمة في البث الإذاعي والإرسال اللاسلكي، يُفضل:

• تغطية معدنية: تكسو هذه المنشآت بغطاء معدني، أو على الأقل يجب إحاطتها بحزام من المعدن.
• التوصيل بقضبان التأريض: يجب توصيل هذا الحزام أو الغطاء بخطين موصلين إلى قضبان التأريض لضمان تفريغ الشحنات الكهربائية.

د. الرافعات العالمية الارتفاع (الأوناش)

تستخدم الرافعات العالمية، مثل تلك المستخدمة في الموانئ وإنشاء المباني، ولضمان سلامتها:

• توصيل جيد بالأرض: يجب التأكد من أن الرافعات موصولة بشكل جيد بالأرض.
• احتياطات لتفريغ التيار: إذا كان هناك خطر من مرور تيار كهربائي كبير قد يتلف كراسي الرافعة، يجب اتخاذ احتياطات لتفريغ التيار إلى الأرض بعيدًا عن تلك الكراسي.
• حماية الوصلات المعدنية: عند توصيل معدنين مختلفين، يجب العناية بالوصلات ومنع الرطوبة من الوصول إليها، وذلك عن طريق كسائها بطبقة سميكة من الطلاء البلاستيكي أو حفظها بأي طريقة مناسبة.

الخلاصة

تعتبر الوقاية من المخاطر الكهربائية ضرورة ملحة للحفاظ على سلامة الأفراد والممتلكات. من خلال اتباع هذه الخطوات الوقائية، يمكن تقليل المخاطر المرتبطة بالكهرباء الساكنة وحماية المنشآت من التأثيرات الضارة.

شرح مبسط لجميع انواع المقاومات

شرح مبسط لجميع انواع المقاومات

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
بسم الله الرحمن الرحيم

المقاومات

من أهم وأكثر القطع الإليكترونية شيوعا واستخداما وتستخدم للتحكم في فرق الجهد الفولت وشدة التيار الأمبير و تقاس المقاومة بوحدة الأوم Ω Ohm وترمز بالرمز R تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيره وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.1 Ω 1 Ohm1 K Ω 1000 Ohms = 1 K Ohm1 M Ω 1000000 Ohms = 1 M Ohmوتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي:1- المقاومة الثابتة 2- المقاومة المتغيرة
أولا : المقاومة الثابتة Resistor) R) :تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيرة وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.
مقاومة مغطاة بألمنيومAluminum Housed
مقاومة(وصلة) صفرية Jumper (Zero Ohm)

مقاومة كربونية Carbon Comp
مقاومة ذات أوم منخفض Low Ohm

مقاومة سيراميكيةCeramic Encased
مقاومة شبكيةNetwork

مقاومة فلميةFilm r
مقاومة فلمية ذات جهد عاليPower Film

مقاومة غطائيةFoil
مقاومة خاصةSpecialty

مقاومة مصهريةFusible
مقاومة سطحيةSurface Mount

مقاومة ذات جهد عاليHigh Voltage
مقاومة حساسة للحرارةTemp. Sensitive

مقاومة ذات أوم عالي High Ohm
مقاومة سلكيةWirewound

ثانيا: المقاومة المتغيرة (Potentiometer or Variable Resistor VR) :مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ (0-10KΩ) ويمكن تثبيتها على قيمة معينة. ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضه فإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والعكس عند رفع الصوت. هناك عدة أنواع من المقاومات المتغيرة نذكر منها:

المقاومة المتغيرة الدورانية
المقاومة المتغيرة الخطية
المقاومة المتغيرة الدائرية المستخدمة في الألواح الاليكترونية
قراءة قيمة المقاومة
ميزت المقاومة بأطواق ملونة لمعرفة قيمتها ولإخراج قيمة المقاومة أنظر إلى الطوق الذهبي أو الفضي "وهو الطوق الذي يحدد نسبة التفاوت أو الخطأ في المقاومة" و اجعل الطوق الذهبي أو الفضي على يمينك وأبدا القراءة من اليسار إلى اليمين"هناك بعض المقاومات ليس لها طوق ذهبي أو فضي فبدأ القراءة من الطوق الأقرب لأي طرف من السلك"
مثلا مقاومة لونها بني اسود برتقالي أبدأ من اليسار إلى اليمين أنظر للطوق الأول حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون بني ويساوي 1 أنظر للطوق الثاني حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون بني ويساوي صفر أنظر للطوق الثالث والأخير حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون برتقالي ويساوي 3 غير الطوق الأخير العدد إلى أرقام مثلا 3 يساوي 3 أصفار فتصبح قيمة المقاومة 10000ohms وعند تقريبها تصبح 10K ohm مثال أخر بني اسود اصفر مثال أخر برتقالي بنفسجي احمر مثال بني أسود ذهبي مثال أخر بني اسود الطوق الأول والثاني الرقم ضرب الطوق الثالثاسود 0 X1بنى 1 X10احمر 2 X100برتقالي 3 X1000اصفر 4 X10000اخضر 5 X100000ازرق 6 X100000بنفسجي 7 X10000000رمادي 8 X100000000ابيض 9 نسبة التفاوتذهبي=%5 فضي=%10بدون لون=%20
ملاحظة: المصانع لا تضع قيمة المقاومة كالقيمة الفعلية بالضبط لكن هناك نسبة خطأ أو تفاوت في الخطأ Tolerance . لذلك وضعت المصانع الطوق الأخير "الذهبي أو الفضي" لمعرفة دقة المقاومة وهي ببساطة تقاس على حسب لون الطوق فاللون الذهبي يعني أنه هناك نسبة خطأ قدره 5% والفضي 10% و20% للمقاومة من غير طوق أخير وفي المشاريع الصغيرة لا يراعي الدقة في قيمة المقاومة.مثال: احسب قيمة المقاومة بني اسود برتقالي ذهبي مع نسبة خطأها؟ المقاومة تكون نسبة خطأها 5% وقيمتها مابين: 950 ohm إلى 1050 ohm. و إذا المقاومة كانت ذات طوق فضي تكون نسبة خطأها 10% وقيمتها مابين: 900 ohm إلى 1100 ohm. و إذا المقاومة كانت ب دون طوق تكون نسبة خطأها 20% وقيمتها مابين: 800 ohm إلى 1200 ohm.
توصيل المقاومة على التوالي والتوازي
دائرة التوالي:توصل المقاومات على التوالي أي أن المقاومة تلي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر باتجاه واحد. دائرة التوازي: توصل المقاومات على التوازي أي أن المقاومة توازي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر في اتجاهين أو أكثر بقدر عدد الممرات في الدائرة.توصيل المقاومة على التوالي والتوازي
دائرة التوالي: توصل المقاومات على التوالي أي أن المقاومة تلي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر باتجاه واحد. المقاومة: تكون قيمة المقاومة كليه هي مجموع قيم المقاومات Rt=rR1+R2+R3التيار: قيمة التيار في أ ي نقطة كلها متساوية
وعن طريق قانون أوم نستطيع الحصول علي قيمة التيار المار في الدائرة التالية: الجهد: تفقد دائرة التوالي من جهدها على حسب قيمة المقاومات وتكون قيمتها الكلية هي مجموع قيم الجهد المفقودة وتختلف قيمتها على حسب قيمة المقاومات فمثلا بطارية 10 فولت تغذي دائرة التوالي بها ثلاث مقاومات قيمة كل مقاومة 5W ومن القاعدة السابقة Rt=rR1+R2+R3=5+5+5=15 Ohms ونعلم أن قيمة الأمبير هو 1A إذا: V1=1Ax15Ohms=15V V1=1Ax15Ohms=15V n
دائرة التوازي: توصل المقاومات على التوازي أي أن المقاومة توازي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر في اتجاهين أو أكثر بقدر عدد الممرات في الدائرة.التيار: ينقسم التيار الكهربائي على حسب الممرات الموجودة بقيمة التيار .المقاومة: تكون قيمة المقاومة كليه هي 1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3 عن طريق قانون أوم نستطيع الحصول علي قيمة التيار المار في الدائرة الجهد: يكون فرق الجهد ثابت في كل الإطراف

انواع المقاومات الكهربائية

انواع المقاومات الكهربائية

مقاومة مغطاة بألمنيوم Aluminum Housed
مقاومة(وصلة) صفرية Jumper (Zero Ohm)

مقاومة كربونية Carbon Comp
مقاومة ذات أوم منخفض Low Ohm

مقاومة سيراميكية Ceramic Encased
مقاومة شبكية Network

مقاومة فلمية Film
مقاومة فلمية ذات جهد عالي Power Film

مقاومة غطائية Foil
مقاومة خاصة Specialty

مقاومة مصهرية Fusible
مقاومة سطحية Surface Mount

مقاومة ذات جهد عالي High Voltage
مقاومة حساسة للحرارة Temp. Sensitive

مقاومة ذات أوم عالي High Ohm
مقاومة سلكية Wirewound

المقاومة الكهربائية Electrical Resistance
هي خاصية فيزيائية تعني اعتراض ( إعاقة ) المادة لمرور الشحنات الكهربائية عبرها. وتحدث المقاومة عندما تصطدم الإلكترونات المتحركة في المادة بالذرات وتطلق طاقة في شكل حرارة (تغير الطاقة الكهربائية إلى حرارة ). وتعتبر الموصلات الجيدة، مثل النحاس، ضعيفة المقاومة، مقارنة بأشباه الموصلات مثل السليكونأما العوازل، مثل الزجاج والخشب، فذات مقاومة عالية جدًايصعب معها مرور الشحنات الكهربائية عبرها. بينما لا تشكل الموصلات الفائقة أي مقاومة لمرور الشحنات عبرها

تعريف المقاومة الكهربائية
هي خاصية ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربائي فيه مما ينتج عنها ارتفاع في درجة حرارته
لمشاهدة فلاشات التي تحاكي المقاومة حملها من المرفق
وتقاس المقاومة الكهربائية بالأوم ويرمز لة بالحرف Ω ويقرأ اوميغا OMEGA ، ويرمز لها كما في الصورة التالية :

أهمية المقاومة الكهربائية
رغم أن المقاومة الكهربائية تسبب هدرا لجزء من الطاقة إلا أنها تكون ضرورية لحماية بعض أجزاء الدوائر الكهربائيةولذلك فهي تصنع لتوضع في بعض أجزاء الدوائر الكهربائية حماية لها ، وتكمن أهميتها في أنها تتحكم في شدة التيار المار وتتحكم أيضا في فرق الجهد بين طرفيها


للتوضيح
ويمكن تشبيه المقاومة الكهربائية في عملها عمل محبس الماء حيث لا تسمح إلا بمرور كمية معينة من الكهرباء وبعض المقاومات تتلف ( تنصهر ) إذا مر بها تيار أكبر من مقدار معين , أما بعض المقاومات فتتميز بأنها تقطع التيار الكهربائي تلقائيا عند تجاوزه مقدار معين ومن الأمثلة على النوع الأول تلك المستخدمة في السيارات والتي تسمى ( فيوز )

أما النوع الثاني فمن الأمثلة عليه قاطع الكهرباء الذي بداخل عداد الكهرباء الخاص بالمنزل , حيث يلاحظ تسجيل رقم مثل 200A ( 200أمبير ) أي أنه لا يسمح بمرور أكثر من 200 أمبير ( أي 200كولوم/ث ) وفي حالة حدوث ذلك بسبب التماس ببن بعض الأسلاك في الدائرة أو غيره ( هو ما يسمى بالدائرة القصيرة أي عديمة المقاومة )فإن القاطع يقطع التيار عن الدائرة الكهربائية لحمايتها .
أنواع المقاومات الكهربائية
وتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي
1- المقاومة الثابتة 2- المقاومة المتغيرة 3- المقاومة الضوئية 4- المقاومة الحرارية


أولا : المقاومة الثابته Resistor :
تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائيفهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيرهوأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة
ثانيا: المقاومة المتغيرة Potentiometer or Variable Resistor VR
مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ 0-10KΩويمكن تثبيتها على قيمة معينة
ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضهفإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والعكس عند رفع الصوت.
العوامل المؤثرة في مقاومة أي موصل
1- نوع المادة المصنوع منها الموصل2- طول الموصل3- مساحة مقطع الموصل4- درجة حرارة الموصل


فالسلك النحاسي الرقيق على سبيل المثال
أكثر مقاومة من السلك السميك والسلك الطويل أكثر مقاومة من السلك القصيرو تتفاوت مقاومة المادة أيضًا حسب درجة الحرارة وبما أن مقاومة الموصل ( م ) تتناسب طرديا مع طوله ( ل ) وعكسيا مع مساحة مقطعه ( س )
لمشاهدة فلاشات التي تحاكي العوامل المؤثرة على المقاومة حملها من المرفق
م = ثابت × ل / س
وثابت التناسب هنا يعتمد على نوع مادة الموصل ويسمى المقاومة النوعية ( من )
م = من × ل / س
ومن هذه العلاقة يمكن تعريف المقاومة النوعية ( من ) بأنها
مقاومة موصل منتظم المقطع طوله وحدة الأطول ومساحة مقطعه وحدة المساحات " وتتأثر المقاومة النوعية ومن ثم المقاومة الكلية لناقل ما بدرجة الحرارة بشكل طردي حيث دلت التجارب العملية أن المقاومة النوعية تتغير مع درجة الحرارة حسب العلاقة
من د = من. ( أ + ثا × د )
حيث ( من د ) هي المقاومة النوعية للموصل عند درجة ( د ) المئوية (من. ) المقاومة النوعية للموصل عند درجة صفر المئوية ( ثا ) المعامل الحراري للمقاومة النوعية للعنصر وهو ثابت للعنصر الواحد ويختلف من عنصر لآخر ( د ) درجة الحرارة المئوية
تحديد قيمة المقاومة