headline
Error processing SSI file




תופעת החשמל


המטען החשמלי


עוד בימיו של הפילוסוף היווני תאלס (Thales), בסביבות 600 לפנה"ס, התגלתה התופעה המוזרה בה חיכוך ענבר בבד העניקה לו את היכולת למשוך אליו גזרי קש קלים ולהצמידם אליו. בלועזית כונתה התופעה החדשה בשם אלקטריות (electricity) משורש המילה אלקטרון שמשמעו ענבר ביוונית. בעברית ניתנה לתופעה החדשה המילה חשמל. המילה חשמל נלקחה מספר יחזקאל, פרק א' פסוק כז:

"וָאֵרֶא כְּעֵין חַשְׁמַל כְּמַרְאֵה-אֵשׁ בֵּית-לָהּ
סָבִיב מִמַּרְאֵה מָתְנָיו וּלְמָעְלָה וּמִמַּרְאֵה מָתְנָיו וּלְמַטָּה
רָאִיתִי כְּמַרְאֵה-אֵשׁ וְנֹגַהּ לוֹ סָבִיב"

תופעה מיוחדת זו של משיכת גזרי קש קלים נצפתה גם עבור חומרים נוספים, כמו זכוכית, הבנית, גומי קשה, חרסינה ועוד.

כוח משיכה מיוחד זה נקרא אפוא כוח חשמלי. את הכוח החשמלי החדש שהתגלה נחקור בעזרת מהלך הניסוי הבא:

אם ניקח מוט זכוכית ונשפשף אותו בפיסת בד-משי ייהפך המוט לטעון חשמלית, כלומר לטעון באנרגיה החדשה – באנרגיית החשמל. נוכל לוודא זאת על-ידי קירוב המוט לגזרי קש קלים או לפיסות נייר קלות ולהיווכח כיצד הללו נמשכים ונצמדים אליו. דרך אחרת לגלות אם המוט הוא טעון חשמלית היא על-ידי נגיעתו במערכת של שני כדורי צמר-גפן קלים התלויים על שני חוטים נפרדים. המטען החשמלי הנמצא במוט יעבור בחלקו אל שני הכדורים. שני הכדורים יטענו כל אחד באנרגיה חשמלית וכתוצאה מכך הם ידחו לפתע זה את זה ויתרחקו אחד מהשני.

מסקנה ראשונה: בין שני מטענים חשמליים שמקורם משפשוף מוט זכוכית פועל כוח דחייה.

כוח דחייה בין מטענים חשמליים מאותו הסוג


כעת נחזור שוב על הניסוי, אך הפעם עם מוט גומי ופרווה. שוב נקבל את אותה תוצאה של דחייה בין שני הכדורים התלויים.

מסקנה שנייה: בין שני מטענים חשמליים שמקורם משפשוף מוט גומי פועל כוח דחייה.

כוח דחייה בין מטענים חשמליים ממוט גומי


אבל, אם נקרב את אחד הכדורים התלויים שקיבלו מטען חשמלי ממוט הזכוכית אל אחד הכדורים התלויים שקיבלו מטען חשמלי ממוט הגומי נגלה שפועל ביניהם כוח משיכה!

כוח משיכה בין מטענים חשמליים משני סוגים שונים


מסקנה שלישית: בין שני מטענים חשמליים שהאחד מקורו משפשוף מוט זכוכית והאחר מקורו משפשוף מוט גומי פועל כוח משיכה.

מכאן שישנם שני סוגי מטענים חשמליים שונים. סוג אחד נוצר בעת שפשוף מוט זכוכית וסוג אחר נוצר בעת שפשוף מוט גומי. אם ננסה חומרים אחרים, כמו הבנית חרסינה וכו', לא נגלה סוג מטען חדש, אלא נקבל בכל פעם מטען חשמלי המשתייך לאחד משני הסוגים שכבר התגלו.

כדי להבדיל בין שני סוגי המטען החשמלי הוגדר באופן שרירותי לגמרי שמוט הזכוכית נטען במטען חשמלי חיובי ושמוט הגומי נטען במטען חשמלי ההפוך לו, כלומר במטען חשמלי שלילי.

מה בדיוק הכוונה במטען חשמלי?
כיצד השפשוף בבד יוצר את המטען החשמלי?
מהו המקור לכוחות הדחייה והמשיכה בין המטענים החשמליים?

כדי לענות על שאלות אלו נצטרך להכיר קודם את מבנה החומרים שבטבע, בכך נדון מייד בפרק הבא.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - חשמל | תופעת החשמל : מבוא | המטען החשמלי | מבנה האטום | הכוח החשמלי וחוק קולון | השראה אלקטרוסטאטית | טעינת גוף במטען חשמלי סטאטי | אלקטרוסקופ | סיכום ]