فيرسوريوم

كان جهاز الفيرسوريوم (كلمة لاتينية تعني "الالتفاف") أول جهاز كشف كهربائي ، وهو أول جهاز يمكنه الكشف عن وجود الشحنة الكهربائية الساكنة . ^{[ 1 ]} وقد اخترعه ويليام جيلبرت ، طبيب الملكة إليزابيث الأولى، عام 1600 .

الفيرسوريوم عبارة عن إبرة مصنوعة من المعدن، تدور بحرية على قاعدة. وهي تشبه إبرة البوصلة ، لكنها غير ممغنطة. تنجذب الإبرة إلى الأجسام المشحونة عند تقريبها منها، فتتجه نحو الجسم المشحون. ^{[ 2 ]}

نظرًا لقدرته على التمييز بين الأجسام المشحونة وغير المشحونة، يُعدّ جهاز الفيرسوريوم مثالًا على فئة من الأجهزة تُعرف باسم المكشافات الكهربائية . يشبه الفيرسوريوم في تركيبه البوصلة المغناطيسية ، ولكنه يتأثر بالقوى الكهروستاتيكية بدلًا من القوى المغناطيسية . عند اختراعه، لم تكن الفروقات بين القوى المغناطيسية والكهربائية مفهومة جيدًا، فأجرى جيلبرت سلسلة من التجارب لإثبات أنهما نوعان منفصلان من القوى باستخدام الفيرسوريوم وجهاز آخر يُسمى تيريلا (أو "الأرض الصغيرة"). في الواقع، كان جيلبرت أول من وضع تمييزًا واضحًا بين المغناطيسية والكهرباء الساكنة، ويُنسب إليه الفضل في صياغة مصطلح الكهرباء. ^{[ 3 ]}

تدور الإبرة لتشير إلى جسم مشحون قريب نتيجةً للشحنات المستحثة في طرفيها بفعل الشحنة الخارجية، وذلك عن طريق الحث الكهروستاتيكي . على سبيل المثال، إذا قُرِّب جسم مشحون بشحنة موجبة، فإن الشحنات السالبة المتحركة في المعدن ستنجذب إليه، وتتحرك نحو طرف الإبرة الأقرب إلى الجسم. ثم تُدير قوة الجذب هذه الإبرة حتى يصبح طرفها الأقرب إلى الجسم المشحون، وعندها تتوقف. في المقابل، تتنافر الشحنات الموجبة في الإبرة، وتتحرك نحو الطرف البعيد منها. ثم تدفع قوى التنافر هذا الطرف من الإبرة بعيدًا عن الجسم قدر الإمكان. والنتيجة، بعد توقف الإبرة عن الدوران، هي أن محورها يُشير إلى الجسم.

يمكن جذب أي من طرفي الإبرة إلى الجسم المشحون؛ فأقرب طرف يشير إليه. لذا، فإن طرفي الإبرة متناظران من حيث عملها. كما تستجيب إبرة الفيرسوريوم بنفس الطريقة بغض النظر عن قطبية الشحنة الجاذبة، فلا يمكنها التمييز بين الشحنة الموجبة والسالبة ، على عكس إبرة البوصلة التي لها طرف "شمالي" وطرف "جنوبي" يميزان بين قطبي المغناطيس الشمالي والجنوبي .

استخدم جيلبرت جهاز الفيرسوريوم لاختبار ما إذا كانت المواد المختلفة "كهربائية" ( عوازل ، وفقًا للمصطلحات الحديثة) أو غير "كهربائية" ( موصلات ). ورغم أنه لم يضع نظرية لتفسير نتائجه، إلا أن ذلك كان مثالًا جيدًا على كيفية بدء العلم بالتغير من خلال دمج الدراسات التجريبية في فجر عصر التنوير . ^{[ 4 ]} بعد قرن ونصف، بنى أندرو جوردون ما يبدو أنه أول محرك كهربائي، والذي استند إلى جهاز جيلبرت. كان تصميمه عبارة عن فيرسوريوم مزدوج، على شكل صليب معقوف يدور عند تقريب جسم مشحون منه. ^{[ 1 ]}

يُعدّ بناء جهاز محاكاة الكهرباء (الفيرسوريوم) نشاطًا مقترحًا في حصص العلوم في العديد من المدارس الابتدائية . ^{[ 5 ] [ 6 ]} أحد الأسباب هو سهولة فهم آلية عمل الفيرسوريوم، وملاءمة الجهاز حتى للطلاب الصغار، مع إمكانية استخدامه لتوضيح العديد من المفاهيم المهمة في الكهرباء . ويمكن بناء الفيرسوريوم بسهولة باستخدام مواد منزلية. ^{[ 7 ]}

• الكهرباء الساكنة
• مقياس الكهرباء