الرفع الكهروستاتيكي

الرفع الكهروستاتيكي هو عملية استخدام مجال كهربائي لرفع جسم مشحون ومقاومة تأثيرات الجاذبية . وقد استُخدم، على سبيل المثال، في تجربة قطرة الزيت التي أجراها روبرت ميليكان ، كما استُخدم لتعليق الجيروسكوبات في مسبار الجاذبية "ب" أثناء الإطلاق.

بسبب نظرية إيرنشو ، لا يمكن استخدام أي ترتيب ثابت للمجالات الكهروستاتيكية الكلاسيكية لرفع شحنة نقطية بشكل مستقر. توجد نقطة توازن حيث يلغي المجالان بعضهما البعض، لكنها نقطة توازن غير مستقرة . باستخدام تقنيات التغذية الراجعة، يمكن تعديل الشحنات لتحقيق رفع شبه ثابت.

نظرية إيرنشو

نشأت فكرة عدم استقرار الجسيمات في مجال كهرساكن على يد صموئيل إيرنشو عام 1839 ^{[ 1 ]} ، وصاغها جيمس كلارك ماكسويل ^{[ 2 ]} عام 1874، وأطلق عليها اسم "نظرية إيرنشو"، وأثبتها باستخدام معادلة لابلاس . تشرح نظرية إيرنشو سبب عدم استقرار نظام الإلكترونات، وقد استند إليها نيلز بور في نموذجه الذري عام 1913 ^{[ 3 ]} عند انتقاده لنموذج جيه جيه طومسون الذري .

تنص نظرية إيرنشو على أن الجسيم المشحون المعلق في مجال كهرساكن يكون غير مستقر، لأن قوى التجاذب والتنافر تتغير بمعدل متساوٍ يتناسب عكسيًا مع مربع المسافة، وتبقى متوازنة أينما تحرك الجسيم. ولأن القوى تبقى متوازنة، فلا توجد متباينة تُعيد القوة إلى وضعها الأصلي؛ وبالتالي يبقى الجسيم غير مستقر ويمكنه التحرك بحرية تامة.

استرفاع

اخترع الدكتور وون-كيو ريم أول جهاز رفع كهرساكن في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا عام 1993. ^[⁴^] يُمكن رفع عينة مشحونة قطرها 2 مم في حجرة مفرغة بين قطبين كهربائيين موضوعين عموديًا، مع وجود مجال كهرساكن بينهما. يُتحكم في المجال من خلال نظام تغذية راجعة للحفاظ على العينة المرفوعة في موضع محدد مسبقًا. صُنعت نسخ عديدة من هذا النظام في وكالتي استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) وناسا، ونُقل النظام الأصلي إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مع نظام تسخين ليزري رباعي الحزم مُطوّر.

على سطح القمر، تعمل التأثيرات الكهروضوئية والإلكترونات الموجودة في الرياح الشمسية على شحن طبقات دقيقة من غبار القمر ، مما يشكل غلافاً جوياً من الغبار يطفو على شكل "نوافير" فوق سطح القمر. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

انظر أيضاً

مراجع

↑ صموئيل إيرنشو "حول طبيعة القوى الجزيئية التي تنظم تكوين الأثير المضيء"، معاملات الجمعية الفلسفية في كامبريدج، مطبعة جامعة كامبريدج، المجلد 7، ص 97-122 (1842).
↑ جيمس كليرك ماكسويل، رسالة في الكهرباء والمغناطيسية، ماكميلان وشركاه، "نظرية إيرنشو" ص 139 (1873)
↑ بور، نيلز (يوليو 1913). "أولاً: في تركيب الذرات والجزيئات" . مجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ومجلة العلوم . 26 (151): 1-25 . doi : 10.1080/14786441308634955 . ISSN 1941-5982 .
↑ WK Rhim, SK Chung, D. Barber, KF Man, G. Gutt, A. Rulison, and RE Spjut, Review of Scientific Instruments 64, 2961 (1993).
↑ بيل، ترودي إي، "نوافير القمر" ، FirstScience.com، 2001-01-06.
↑ يكتسب الغبار شحنة كهربائية في الفراغ

روابط خارجية

مختبرات JLN: أجهزة الرفع
جهاز الرفع الكهروستاتيكي - مركز مارشال لرحلات الفضاء
تعمل ظاهرة الرفع الكهروستاتيكي على رفع جزيئات الغبار عن سطح القمر
الرفع الهجين الكهربائي/الصوتي ( مؤرشف بتاريخ 14 أبريل 2005 في أرشيف الإنترنت )
الرفع الكهروستاتيكي ونقل ألواح الزجاج أو السيليكون. مؤرشف بتاريخ 11 مارس 2005 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
الرفع الكهروستاتيكي لمواد مختلفة بما في ذلك السيليكون والكوبالت والبلاديوم والألومنيوم ومركبات أخرى

[1] صموئيل إيرنشو "حول طبيعة القوى الجزيئية التي تنظم تكوين الأثير المضيء"، معاملات الجمعية الفلسفية في كامبريدج، مطبعة جامعة كامبريدج، المجلد 7، ص 97-122 (1842).

[2] جيمس كليرك ماكسويل، رسالة في الكهرباء والمغناطيسية، ماكميلان وشركاه، "نظرية إيرنشو" ص 139 (1873)

[3] بور، نيلز (يوليو 1913). "أولاً: في تركيب الذرات والجزيئات" . مجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ومجلة العلوم . 26 (151): 1-25 . doi : 10.1080/14786441308634955 . ISSN 1941-5982 .

[4] WK Rhim, SK Chung, D. Barber, KF Man, G. Gutt, A. Rulison, and RE Spjut, Review of Scientific Instruments 64, 2961 (1993).

[Ref_ac-5] بيل، ترودي إي، "نوافير القمر" ، FirstScience.com، 2001-01-06.

[Ref_ad-6] يكتسب الغبار شحنة كهربائية في الفراغ

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[

[ 5 ]

[ 6 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗