The science of static electricity - Anuradha Bhagwat

علم الكهرباء الساكنة (الإستاتيكية) - أنورادا باغوات

المترجم: Ahmed Mohamed المدقّق: Anwar Dafa-Alla

It can strike without warning, at any moment.

يمكنها أن تصعقك دون تحذير في أي لحظة

You may be walking across a soft carpet and reaching for the door knob

ربما تسير على سجادة ناعمة للوصول إلى مقبض الباب

when suddenly...zap!

To understand static electricity,

لفهم الكهرباء الساكنة (الإستاتيكية)

we first need to know a bit about the nature of matter.

نحتاج أولًا لمعرفة القليل عن طبيعة المادة

All matter is made up of atoms

تتكون جميع المواد من ذراتٍ

that consist of three types of smaller particles:

تتألف من ثلاث أنواع من جسيماتٍ أصغر هي:

negatively charged electrons,

الكترونات سالبة الشحنة

positively charged protons,

وبروتونات موجبة الشحنة

and neutral neutrons.

ونيوترونات متعادلة الشحنة

Normally, the electrons and protons in an atom balance out,

وعادة ما يكون الالكترونات والبروتونات متزنا معًا في الذرة

which is why most matter you come across is electrically neutral.

ولهذا فإن أغلب المواد التي تتعامل معها تكون متعادلة كهربيًا

But electrons are tiny and almost insignificant in mass,

إلا أن الإلكترونات صغيرة للغاية وعديمة الكتلة تقريبًا

and rubbing or friction can give loosely bound electrons

وقد يُكسب الفرك أو الاحتكاك الإلكترونات ذو الروابط الضعيفة

enough energy to leave their atoms and attach to others,

طاقة كافية لجعلهم يتركون ذراتهم ويرتبطون بأخريات

migrating between different surfaces.

منتقلون بين الاسطح المختلفة

When this happens,

عندما يحدث هذا

the first object is left with more protons than electrons

يُترك الجسم الأول وعدد البروتونات به أكبر من الالكترونات

and becomes positively charged,

ويصبح موجب الشحنة

while the one with more electrons accumulates a negative charge.

بينما الجسم الذي يتراكم عليه إلكترونات أكثر يصبح سالب الشحنة

This situation is called a charge imbalance,

تدعى هذه الحالة باختلال توازن الشحنة

or net charge separation.

أو فصل الشحنة الكلية

ولكن الطبيعة تميل نحو الاتزان

But nature tends towards balance,

so when one of these newly charged bodies comes into contact with another material,

لذا عندما يلمس احد تلك الاجسام المشحونة مادة أخرى

the mobile electrons will take the first chance they get

ستستقل الإلكترونات المنتقلة أول فرصة لها

to go where they're most needed,

ليذهبوا إلى المكان الذي يحتاجون أكثر

either jumping off the negatively charged object,

إما بالقفز من الجسم سالب الشحنة

or jumping onto the positively charged one

أو بالانتقال إلى الجسم موجب الشحنة

in an attempt to restore the neutral charge equilibrium.

في محاولة لاستعادة حالة الاتزان الكهربي

And this quick movement of electrons, called static discharge,

وهذا الانتقال السريع للإلكترونات يسمى التفريغ الكهربي (الإستاتيكي)

is what we recognize as that sudden spark.

والذي نعرفه نحن كشرارة مفاجأة

This process doesn't happen with just any objects.

تلك العملية لا تحدث بين أي مواد

Otherwise you'd be getting zapped all the time.

وإلا ستصعق طوال الوقت

Conductors like metals and salt water

الموصلات كالمعادن والماء المالح

tend to have loosely bound outer electrons,

عادة ما تكون رابطتهم بالالكترونات الخارجية ضعيفة

which can easily flow between molecules.

والذين يمكنهم السريان بسهولة بين الجزيئات

On the other hand, insulators like plastics, rubber and glass

وعلى العكس من المواد العازلة كاللدائن والمطاط والزجاج

have tightly bound electrons that won't readily jump to other atoms.

حيث تكون روابطهم قوية بالإلكترونات التي لا تقفز بسهوله إلى ذرات أخريات

Static build-up is most likely to occur

يحدث عادة تكوين الكهرباء الساكنة

when one of the materials involved is an insulator.

عندما تكون أحدى المادتين عازلة

When you walk across a rug,

عندما تمشي على سجادة

electrons from your body will rub off onto it,

تنتقل بعض الإلكترونات من جسمك إليها

while the rug's insulating wool will resist losing its own electrons.

بينما صوف السجادة العازل سيقاوم فقد إلكتروناته

Although your body and the rug together are still electrically neutral,

وفي تلك الحالة فلا يزال جسمك والسجادة متعادلان كهربيًا معًا

there is now a charge polarization between the two.

فلا يوجد استقطاب للشحنة بينهما

And when you reach to touch the door knob,

وعندما تلمس أنت مقبض الباب

zap!

تصعق

The metal door knob's loosely bound electrons hop to your hand

فتنتقل الإلكترونات ذوات الروابط الضعيفة في مقبض الباب المعدني إلى يدك

to replace the electrons your body has lost.

لتعوض الإلكترونات التي فقدها جسمك

When it happens in your bedroom, it's a minor nuisance.

عندما يحدث هذا في غرفة نومك فتكون الاصابة صغيرة

But in the great outdoors,

ولكن في الخلاء

static electricity can be a terrifying, destructive force of nature.

يمكن للكهرباء الساكنة أن تكون إحدى قوى الطبيعة المدمرة والمخيفة

In certain conditions, charge separation will occur in clouds.

وفي ظروف محددة يمكن أن يحدث الفصل في الشحنة بين السحب

We don't know exactly how this happens.

لا نعلم تحديدًا كيف يحدث هذا

It may have to do with the circulation of water droplets

ربما يكون ناتجًا عن دوران قطرات الماء

and ice particles within them.

وجزيئات الثلج داخلها

Regardless, the charge imbalance is neutralized

وبصرف النظر عن إن عدم الاتزان الكهربي يتم معادلته

by being released towards another body,

بإطلاقه إلى جسم أخر

such as a building,

كالمباني

the Earth,

الأرض

or another cloud in a giant spark that we know as lightning.

أو إلى سحابة أخرى قي شرارة ضخمة نعرفها نحن بأسم البرق

And just as your fingers can be zapped over and over in the same spot,

وكما يمكن ﻷصابعك أن تُصعق مرارًا في نفس البقعة

you better believe that lightning can strike the same place more than once.

ربما عليك أن تؤمن أن البرق يمكنه أن يضرب نفس البقعة أكثر من مرة