بسم الله الرحمن الرحيم.
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته.
توقفنا في المشاركة السابقة عند أنه يمكن تقليل سعة المكثف عن طريق وضع فراغ أو هواء مكان المادة العازلة.
يعني بالبلدي نخرج المادة العازلة من بين الألواح.
لكن أقول:
هناك قوة تجاذب تحاول إدخال المواد التي ثابت عزلها أكبر.
هل تذكرون عندما سألني daka هذا السؤال:
|
و سؤال في صلب الموضوع لو سمحت
ما تأثير الحقل المغناطيسي على أحد ألواح المكثفة و من جانب آخر هل لألواح المكثفة المشحونة حقل مغناطيسي ناتج
|
وكانت الإجابة:
|
لايؤثر الحقل المغناطيسي على المكثف وإنما يؤثر على الملف، أما الذي يؤثر على المكثف فهو الحقل الكهربي.
ولا يوجد لألواح المكثف المشحون حقل مغناطيسي وإنما له حقل كهربي.
الملف ينتج حقلا مغناطيسيا.
والمكثف ينتج حقلا كهربيا.
الملف ينتج حقلا مغناطيسيا عندما يكون مشحونا بتيار.
المكثف ينتج حقلا كهربيا عندما يكون مشحونا بجهد.
نحن نفهم جيدا الحقل المغناطيسي الذي يجذب الحديد لأننا جميعا امتلكنا مغناطيسا كنا نستمتع باللعب به ونحن نلصقه على الحديد.
أما الحقل الكهربي فأكثر الناس لا يعرفونه، وهو أيضا يجذب أشياء معينة كما يفعل الحقل المغناطيسي، لكني لن أشرح ماذا يجذب الآن لعدم الإطالة.
|
لاحظ عبارة:
|
أما الحقل الكهربي فأكثر الناس لا يعرفونه، وهو أيضا يجذب أشياء معينة كما يفعل الحقل المغناطيسي، لكني لن أشرح ماذا يجذب الآن لعدم الإطالة.
|
والآن حان الوقت لأشرح ماذا يجذب المجال الكهربي.
لكن قبل الدخول في المجال الكهربي دعونا نلقي نظرة على المجال المغناطيسي.
هناك شيء اسمه النفاذية المغناطيسية للمادة، وهي تستخدم في حسابات الملفات.
النفاذية المغناطيسية هي المسؤولة عن تحديد قيمة الملف، وهي تعادل ثابت العزل المسؤول عن تحديد قيمة المكثف.
كلما زادت النفاذية المغناطيسية للمادة التي تشكل قلب الملف كلما زاد حث الملف.
كما تعلمنا من قبل أنه كلما زاد ثابت عزل المادة العازلة التي بين لوحي المكثف كلما زادت سعة المكثف.
سنتناول إن شاء الله ذلك بالتفصيل عند الكلام عن توليد الكهرباء من الملفات.
المجال المغناطيسي يجذب الأشياء التي لها نفاذية مغناطيسية كبيرة كالحديد.
كلما زادت النفاذية المغناطيسية كلما جذبها المجال المغناطيسي بقوة أكبر.
لكن لماذا المجال المغناطيسي يجذب المواد ذات النفاذية الأكبر يجذبها بقوة أكبر من المواد ذات النفاذية الأقل؟
سنتناول إن شاء الله ذلك ببعض التفصيل عند الكلام عن توليد الكهرباء من الملفات.
(واحد على النفاذية المغناطيسية للفراغ)*(واحد على ثابت عزل الفراغ) تساوي تربيع سرعة الضوء.
هذه العلاقة تنبأ بها ماكسويل ثم ثبتت صحتها بعد ذلك سنة 1857 على يد فلهيم إدوارد فيبر ورودولف كوهلراوش.
لمزيد من التفاصيل اذهب لويكيبيديا.
https://ar.m.wikipedia.org/wiki/سماحية
ولكني لا زلت أفكر... كيف تنبأ ماكسويل بهذه العلاقة؟؟!!!
والآن نرجع للمجال الكهربي.
المجال الكهربي يجذب جميع المواد التي لها ثابت عزل.
دعونا نعتبر في هذه المشاركة أن الفراغ وكأنه مادة ثابت عزلها يساوي واحد "لأننا بعد قليل سنتخيل عدم وجود شيء بين الألواح ولا حتى فراغ".
ودعنا نعتبر أن المجال الكهربي يجذب الفراغ لأن له ثابت عزل، ولكن يجذب المواد الأخرى بقوة أكبر لأن لها ثابت عزل أكبر.
ملحوظة:
قولي ثابت عزل الفراغ يساوي واحد معناه:
واحد*0.000000000008854
يعني 8.854*10^-12.
لو كان ثابت عزل المادة العازلة بين لوحي المكثف صفر لكانت قوة تجاذب لوحي المكثف المشحون ما لا نهاية.
ولكن الفراغ يريد أن يدخل "بسبب قوة تجاذب المجال الكهربي" فيسبب ضغطا على الألواح عكس اتجاه قوة التجاذب بين اللوحين.
يعني تخيل أن ماء يريد أن يدخل بين لوحين بقوة وضغط، سيسبب أن اللوحين سيبتعدان عن بعضهما، يعني تحدث قوة ضغط بين اللوحين تسبب قوة تحاول أن تبعد اللوحين، يعني يحدث قوة على اللوحين عكس اتجاه تجاذب اللوحين.
فيجعل قوة التجاذب لا تساوي ما لا نهاية.
المادة التي ثابت عزلها أكبر تريد أن تدخل بقوة أكبر.
فتسبب ضغطا على الألواح من الداخل إلى الخارج "يعني عكس اتجاة قوة التجاذب بين اللوحين"، فتصبح النتيجة النهائية أن مجموع قوة التجاذب بين اللوحين أقل.
يعني:
قوة التجاذب بسبب الشحنة - قوة ضغط المادة العازلة
في حالة الفراغ أكبر من حالة مادة ثابت عزلها أكبر.
يعني قوة التجاذب النهائية بين اللوحين في حالة الفراغ أكبر من قوة التجاذب بين اللوحين في حالة مادة عازلة ثابت عزلها أكبر.
يعني لو وضعنا لوحي مكثف في حوض سائل، حيث ثابت عزل السائل مثلا 80 ستقل قوة التجاذب بين اللوحين 80 مرة.
ثابت عزل الماء 80 معناه:
80*0.000000000008854
كما أشرت من قبل.
في الحقيقة قوة التجاذب بين اللوحين في حالة حوض السائل لم تقل.
مع أن أجهزة القياس ستقول أنها انخفضت ثمانين مرة... لكن الأمور ليست دائما كما تبدو...
الذي حدث أن السائل يريد أن يدخل بين اللوحين بقوة أكبر من الفراغ، لأن المجال الكهربي يجذب بشكل أكبر المواد التي لها ثابت عزل أكبر، فيتسبب ذلك في ضعف قوة التجاذب بين اللوحين في الظاهر.
لكن سؤال... لو وضعنا مادة عازلة صلبة بين لوحي المكثف، مادة عازلة على شكل لوح ثابت عزلها 80 فهل ستنخفض قوة التجاذب بين اللوحين ثمانين مرة كما حدث في حوض السائل؟
أقول لا.
عند إبعاد اللوحين سنجد قوة تجاذب وكأنهما في الهواء بشكل عادي، وكأن اللوح غير موجود، يعني سنستخدم القوانين العادية التي ذكرتها لكم من قبل عن قوة التجاذب بين اللوحين.
إذاً وجود مادة عازلة ثابت عزلها 80 لم يكن هذا هو سبب ضعف قوة التجاذب في تجربة حوض السائل، وإنما السبب أن السائل يريد الدخول بين اللوحين بقوة تجاذب، مما يخفف من قراءة أجهزة القياس التي تقيس قوة تجاذب اللوحين.
قلت أن المجال الكهربي يجذب المواد ذات ثابت العزل الأكبر يجذبها بقوة أكبر... ألا يوحي لك ذلك بفكرة ما؟؟؟
هكذا توصلت ل..... لا أدري هل أقول اختراع جديد أم أن هذه الطريقة لفصل المواد موجودة من قبل؟؟
حيث يمكن استخدام المجال الكهربي في الفصل بين المواد، مستغلين الفرق بين ثابت العزل لهذه المواد.
لو عندنا خليط من مادتين إحداهما تذوب في الماء والأخرى لا تذوب، كخليط الرمل والملح، كيف نفصل بينهما؟
طبعا تعرفون الطريقة.
لو عندنا خليط من مادتين إحداهما لها نفاذية مغناطيسية كبيرة والأخرى ذات نفاذية مغناطيسية صغيرة، كخليط الرمل وبرادة الحديد، كيف نفصلهما؟
طبعا تعرفون الطريقة باستخدام المجال المغناطيسي.
لوعندنا خليط من مادتين بينهما فرق في الكثافة.. حتى لو فرق بسيط... فيمكن الفصل بينهما باستخدام الطرد المركزي، مثل فصل اليورانيوم ال235 عن اليورانيوم 238.
وأما الطريقة التي أُفتي بها:
لو عندنا خليط من مادتين بينهما فرق في ثابت العزل.. فيمكن الفصل بينهما باستخدام المجال الكهربي.
هذه الطريقة تتميز بأنها لا تستهلك طاقة كبيرة.. لأن الأمبير الذي يستهلكه المكثف قليييييل جدااااا.
إذا أردت استخدام هذه الطريقة بشكل موسع للفصل بين سائلين أو غازين فأحضر لوحي المكثف وضع بينهما لوح من مادة عازلة لها كفاءة عالية "كفاءة عالية يعني أكبر ثابت عزل وأكبر شدة عزل"، نضع هذه المادة لنتمكن من شحن المكثف بشحنة أكبر بكثير.
وبحيث تبقى مسافة للخليط بين اللوحين.
هكذا نشحن المكثف بعشرات الآلاف من الفولتات ليتولد مجال كهربي كبير جدا قادر على توليد قوة تجاذب جبارة تجذب المادة ذات ثابت العزل الأكبر وتدخلها بين اللوحين.
لا أدري هل هذا اختراع جديد أم أن هذه الطريقة موجودة من قبل.
مع العلم أنه الآن هناك أجهزة فصل باهظة الثمن بملايين الجنيهات تستخدم في كليات العلوم قسم الميكروبايولوجي، هذا القسم الذي يدرس البكتريا، حيث هذه الأجهزة ضرورية جدا بالنسبة لهم لفصل المواد.
هذه الأجهزة تستخدم طرقا متقدمة جدا في الفصل لا أعرفها، يسجل قمة كل مادة ثم يفصل كل مادة على حسب قمتها كما تريد.
قد يقول قائل هل قرأت طريقة الفصل بالمجال الكهربي لأحد؟
أقول لا.
فيقول السائل هل أجريت تجارب وأثبتت القياسات الدقيقة هذا الكلام؟
فأقول لا.
فيقول السائل إذاً على أي أساس بنيت هذا الكلام؟
فأقول على أساس قانون بقاء الطاقة.
لو افترضنا أن كلمة واحدة مما سبق غير صحيحة فهذا يعني عدم صحة قانون بقاء الطاقة وأنه يمكننا الحصول على الطاقة الدائمة.
انتهى موضوع توليد الكهرباء من المكثفات.
وانتهى كلامي عن موضوع الأمل اللي خيبته راكبة جمل.
انتظروا موضوع توليد الكهرباء من الملفات.
وفي النهاية أكرر:
لقد شرحت طرقا تبدو للتغلب على قانون بقاء الطاقة.
لو اتبعت بريق أمل للحصول على طاقة دائمة فصرفت الكثير من المال والوقت والجهد والتحمل ثم اكتشفت أنك كنت تجري وراء سراب فعليك أن تعلنها أنك اكتشفت قانون بقاء الطاقة بالطريقة الصعبة.
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.
