إشعال النار باستخدام البطارية ، القصر والصدمة الكهربائية

في هذه التجربة سوف نرى ما هي دائرة القصر وكيف بإمكانها التسبب بالحرائق. في القسم الثاني، سوف نتعلم كيفية معرفة متى تكون البطارية ممتلئة أو فارغة. يجب تنفيذ التجربة تحت إشرافِ شخصٍ بالغٍ فقط!

الشرح

عندما نوصل أقطاب البطارية، يعني السالب والموجب، فإننا ننشئ دائرة كهربائية. عادةً ما نقوم بتوصيل جهاز كهربائي بين الأقطاب، مثل المصباح، جهاز تحكم عن بعد أو لعبة. في التجربة الحالية، نقوم بتوصيل القطبين باستخدام أسلاك معدنية دقيقة - خيوط صوف الفولاذ.

يتكون صوف الفولاذ بالأساس من الحديد، وكالمعادن الأخرى، فهو موصلٌ للكهرباء، لذلك عندما نقوم بتوصيلِ أقطاب البطارية ننشئ دائرة قصر، ويمر التيار الكهربائي (أو بالأحرى تيار من الإلكترونات) بين القطبين وداخل السلك. يؤدي تيار الإلكترونات هذا إلى تسخين السلك، ولأنّ الحديد موصل كهربائي جيد نسبيًا، يتدفق في الأسلاك تيار كهربائي مرتفع. يتسبب هذا التيار في تسخين الأسلاك، ولأنها دقيقة وتتركز الطاقة المنبعثة في جسمٍ صغيرٍ نسبيًا (سلك دقيق)، ترتفع درجة حرارة السلك كثيراً ويتحول إلى اللون الأحمر.

في هذه اللحظة، ينضم الأكسجين في الهواء إلى العملية مما يتسبب في احتراق الحديد. كما هو موضح بالتفصيل في تجربتنا السابقة عن احترق الحديد). يُضيف النفخ على الحديد الأكسجين إلى العملية ومن ثمّ تشتعل النار.

قد يحصل الأمر ذاته في نظامنا الكهربائي المنزلي. عندما يتدفق تيار كهربائي مرتفع جدًا في الأسلاك الكهربائية المنزلية، هي أيضًا معرضة للمرور بعملية التسخين بما يكفي لإشعال النار. لذا فمن المعتاد تثبيت الصمامات أو القواطع في لوحة التوزيع الكهربائية بحيث تقوم بإيقاف التيار الكهربائي بشكلٍ فوري عندما يتخطى التيار حدّ الخطر الذي قد يتسبب في إشعال الحريق. إذا كان هناك عطل في القواطع، أو إذا كان هنالك أشخاص عديمو المسؤولية يبدلون قواطع الحماية دون تغيير الأسلاك الكهربائية معها لأسلاك أكثر مقاومة، فقد يتسبب ذلك في اندلاع الحرائق.

في القسم الأخير من التجربة، نرى أنه بمساعدة اللسان الرطب يمكنكم الشعور إذا كانت البطارية فارغة أو ممتلئة. اللعاب موصل كهربائي جيد، عندما يكون هنالك تيار كهربائي يمكننا الشعور بالصدمة الكهربائية في اللسان بواسطة الخلايا العصبية الموجودة على اللسان، والتي - بشكل يشبه قليلًا الأسلاك الكهربائية - تمرر الإشارة الكهربائية.   

الترجمة للعربيّة: بنان مواسي