محتويات
الصواعق الكهربائية
خلال دورة المياه في الطبيعة تتجمع الرطوبة في الجو لتشكّل الغيوم، ومع استمرار عمليتي التبخر والتكاثف، تصطدم القطرات الصاعدة من التبخر بالقطرات الهابطة من التكاثف، ويحدث تفريغ للشحنات الكهربائية نتيجة الاصطدامات، ومع حدوث الانجماد في الطبقات العليا للجو، تصعد الشحنات الموجبة إلى الجزء العلوي من الغيمة، وتهبط الإلكترونات السالبة إلى الجزء السفلي غير المتجمد.[١]
مع استمرار تيارات الهواء تتغير أماكن الشحنات باستمرار مما يؤدي الى نشوء حقل كهربائي داخل الغيوم، وعند اصطدام الغيوم ببعضها البعض أو بجزء مرتفع من سطح الأرض يؤدي تنافر الشحنات إلى حدوث الصاعقة الكهربائية، ونظرًا لخطورة هذه الظاهرة احتاج الإنسان إلى استخدام ما يعرف بمانعة الصواعق، وفي هذا المقال ستتم إجابة سؤال: "من هو مخترع مانعة الصواعق؟".[١]
مانعة الصواعق
يمكن تعريف مانعة الصواعق بأنّها أداة بسيطة؛ فهي عبارة عن قضيب معدني يتصل بقطعة من النحاس أو الألمنيوم بقطر 2 سنتمتر تقريبًا، يتم توصيليها بشبكة من الأسلاك ذات مقاومة منخفضة تدفن تحت الأرض، وعند حدوث الصواعق الكهربائية توفر مانعة الصواعق المثبتة أعلى المنشأة مسارًا منخفض المقاومة ليمر من خلاله التيار الكهربائي الضخم المترافق مع حدوث الصاعقة، ويصل إلى باطن الأرض ليتم تفريغ هذه الشحنات بداخلها، وتعمل على حماية المنشأة من الحرائق والأضرار الجسيمة، كما يمكن أن تثبت فوق السفن حيث يتم تفريغ الشحنات داخل المياه، وهذه الآلية تدفع البعض لمعرفة من هو مخترع مانعة الصواعق.[٢]
من هو مخترع مانعة الصواعق
للإجابة عن سؤال من هو مخترع مانعة الصواعق، يجب معرفة كيف بدت الحاجة إليها، بدأ ذلك خلال القرن الثامن عشر في أوروبا، حيث كانت أبراج الكنائس هي الأكثر ارتفاعًا بين الأبنية المحيطة، وكانت دائما ما تتعرض للصواعق الكهربائية، وحدوث أضرار بالغة، وبين العامين 1750م و 1754م، قام الفيزيائي وعالم اللاهوت فاستلاف ديفيس بابتكار أداة مانعة للصواعق في حديقة منزله، حيث قام بتبيت 400 مسمارًا بأعلى قضيب معدني طويل، ثبتها بواسطة ثلاث سلاسل معدنية متصلة بمخاريط أرضية استعملت لتفريغ الشحنات القادمة من الصواعق الكهربائية، واقترح تثبيته أعلى برج الكنيسة، ولكن ابتكاره قوبل بالرفض من قبل الكهنة باعتباره مخالفًا لسنة الطبيعة.[٣]
بالاستمرارعن إجابة السؤال من هو مخترع مانعة الصواعق المستعملة في الوقت الحاضر، يتطرق الحديث إلى بينجامين فرانكلين، السياسي والمخترع الأمريكي؛ والذي ولد في السابع عشر من كانون الثاني، من العام 1706م في مدينة بوسطن الأمريكية، لأبوين فقيرين، وترك تعليمه في سن العاشرة لينخرط في أعمال مختلفة، وانتقل بعد فترة إلى فيلادلفيا، حيث أصبح رجل أعمالٍ ناجحًا، وتوصل إلى الكثير من الإنجازات في مجالات عدة كالسياسة والعلوم والأدب.[٤]
في أربعينيات القرن الثامن عشر بدأ بينجامين فرانكلين بدراسة الظواهر الكهربائية وما يتعلق بها، وقد اهتم بظاهرة الصواعق الكهربائية، وفي العام 1752م قام بتجربته الشهيرة عندما قام بتطيير طائرة ورقية خلال عاصفة رعدية، وعمل على تجميع الشحنات الكهربائية باستخدام قارورة ليدن، وهي الشكل البدائي لما يعرف اليوم بالمكثفات الكهربائية، وتمكن من اكتشاف العلاقة بين البرق والكهرباء، وقال أنّ استخدام قضبان معدنية متصلة بأسلاك مزروعة في الأرض، يؤدي إلى تفريغ الشحنات الكهربائية للصاعقة إلى مكان آمن، ويمنع حدوث أضرار على المباني أو البشر.[٤]
قضى فرانكلين عقدًا في إجراء التجارب الكهربائية، وصاغ العديد من المصطلحات الكهربائية؛ كالبطارية والموصل الكهربائي، وقد أثمرت تجاربه عن اختراعات عدة، أهمها مانعة الصواعق التي تم تثبيتها أعلى المنشآت المختلفة وفوق السفن، وبهذا تكون قد تمت الإجابة عن سؤال من هو مخترع مانعة الصواعق .[٤]
أهم انجازات بينجامين فرانكلين
بعد معرفة من هو مخترع مانعة الصواعق، يجب الحديث عن أهم انجازات هذا المخترع؛ حيث كان بينجامين فرانكلين كاتبًا وفيلسوفًا وسياسيًا وعالمًا ومخترعًا، ويعد من الآباء المؤسسين للولايات المتحدة الأمريكية ودبلوماسيًا فذا، تعددت غنجازاته في جوانب عدة أبرزها:
المجال الأدبي
ألّف فرانكلين العديد من النصوص الأدبية وكان أغلبها تحت أسماء مستعارة، وله الكثير من الاقتباسات التي مازالت مستخدمة حتى الوقت الحاضر، وفي العام 1741م بدأ بإصدار المجلة العامة، والتى كانت الأولى من نوعها في ذلك الوقت.[٥]
مجال الموسيقى
بالإضافة إلى كونه عازفًا على آلاتٍ موسيقية كالكمان والقيثارة والغيتار، قام فرانكلين بالتأليف الموسيقي بأسلوب كلاسيكي سابق لعصره، وابتكر الهارمونيكا الزجاجية وعمل على تطويرها وسرعان ما اجتاحت جميع أرجاء أوروبا.[٥]
المجال العلمي
قام فرانكلين بالعديد من التجارب العلمية التي أفضت إلى اختراعات مهمة مثل مانعة الصواعق، والنظارات ثنائية البؤرة والموقد ، إضافة إلى أبحاثه المهمة في مجال الكهرباء، والتي أدت الى تفسير الكثير من الظواهر الكهربائية، كما ابتكر فكرة العلاج الكهربائي والتي استخدمت على نطاق واسع. [٥]
لم يسجل بينجامين فرانكلين أي براءات لاختراعاته، وقد كتب في سيرته الذاتية: "كما أنّنا نتمتع بجدوى إنجازات الآخرين في حياتنا، يجب أن نكون سعداء بمنحنا الفرصة لنكون بدورنا فاعلين ومفيدين لغيرنا، وأن نستمر بفعل هذا الشيء بكل حرية وسخاء"، ولقد توفي بينجامين فرانكلين بعد معاناته من أمراض عدة، في مدينة فيلادلفيا في السابع عشر من نيسان من العام 1790م.[٥]
آثار الصواعق الكهربائية
إن حدوث الصواعق الكهربائية قد يؤدي إلى أضرار بالغة على الطبيعة والإنسان، حيث ينتج عن حدوثها تفريغ هائل للشحنات الكهربائية، إضافة إلى الحرارة العالية المترافقة معها، والتي قد تؤدي إلى حدوث الحرائق، ويُقتل حوالي 2000 إنسان سنويًا نتيجة التعرض لهذه الصواعق، والناجون منها يعانون من أعراض مزمنة، كفقدان الذاكرة والدوخة، كما أنها قد تسبب الحروق الشديدة والسكتات القلبية، ومن هنا ظهرت الحاجة إلى وسائل للتخفيف من أضرار هذه الصواعق، لذا تم اختراع ما يسمى مانعة الصواعق.[٦]
المراجع
- ^ أ ب "How Lightning Works", science.howstuffworks.com, Retrieved 26-11-2019. Edited.
- ↑ "How Lightning Works", science.howstuffworks.com, Retrieved 26-11-2019. Edited.
- ↑ "Lightning rod", www.wikiwand.com, Retrieved 26-11-2019. Edited.
- ^ أ ب ت "Benjamin Franklin flies kite during thunderstorm", www.history.com, Retrieved 26-11-2019. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Benjamin Franklin", en.wikipedia.org, Retrieved 26-11-2019. Edited.
- ↑ "Lightning", www.nationalgeographic.com, Retrieved 26-11-2019. Edited.
