حرکت الکتریک ها درسیم یا ناقل عبارت از حرکت الکترون میباشد. الکترونها یکی از عناصر فعال اتوم میباشد و خورد ترین ذرۀ یک عنصررا اتوم گویند.در طبیعت تا حال توسط دانشمندان در حدود (۱۱۸) عنصر کشف شده است. که تمام مـواد طبیعت از همین (۱۱۸) عنصروترکیبات شان (مالیکول ها) ساخته شده اند. پس اتوم هــا و مالیکولها ساختمان تمام اجسام و اشیای طبیعت میباشد.تمام اجسام جهان از ذرات بسیار کوچکی تشکیل شده اند که آنها را اتوم مینامند هـوای که تنفس میکنیم همگی از اتوم ها ساخته شده. اتوم بسیار کوچکتر ازآن است که بتوان آنرا دید. دیدن آن حتی با قوی ترین مکروسکوپ یا ذره بین هم ممکن نیست ما نمیتوانیم با هیچ یک از حواس پنجگانه خود اتوم را حس کنیم واتوم را چنین توصیف کرده اند.اتوم یک ذره مرکزی بنام هسته و ذرات کوچک دیگری بنام الکترون درمدارخود دارد که با سرعت سرسام آوری دورهسته می چرخد و الکترون خیلی هـــا سبک بوده. یعنی روشن است که با هیچ ترازویی نمیتوان آنرا وزن کرد سرعت الکترون هـــــا در سیم تقریبا (km/sec ۲۸۰۰۰۰) کیلو متر در فی ثانیه میباشد.قطر الکترون به اندازه چهارصد میلیارد دفعه کوچکترازیک ملی متر از طرف دانشمندان تخمین شده است. واضع است که با پیشرفته ترین ذره بین ها هم نمیتوان الکترون ها را دید.هسته اتوم به طورعموم از دو ذره عمده بنام پروتون ونیوترون تشکیل شده است. هر چه تعداد ذرات کوچک هسته بیشتر باشد اتوم سنگین تراست.سبکترین اتوم یعنی اتوم هایدروجن است که تنها یک پروتون دارد و یک الکترون که در مداری به دورخود میچرخد. هر یک از انواع اتوم ها را میتوان به کمک تعداد ذره ها یشان از یکدیگر تشخیص داد. جسمی را که فقط از یک ماده اساسی ساخته شده باشد بنام عنصر مینامند.دانشمندان دریافته اند که الکترون ها همواره چارچ الکتریکی منفی دارند ، وپروتون ها همواره چارچ الکتریکی مثبت. اما نیوترون ها بر خلاف هر دو ذره یاد شده چارچ الکتریکی ندارند وبه این دلیل از نظر الکتریکی خنثی به شمار میروند.معمولاً هر اتوم دقیقاً به تعداد پروتون هایش، الکترون دارد از اینرو چارچ های الکتریکی مثبت و منفی هر اتوم مساوی است. در چنین صورتی چارچ های الکتریکی مثبت و منفی یکدیگر را خنثی میکنند. به این دلیل اتمی که دارای تعداد مساوی پروتون و الکترون باشند از نظر چارچ الکتریکی خنثی است. رفتار چنین اتومی در واکنش ها اینطور است که گویی نه چارچ الکتریکی مثبت دارند و نه چارچ الکتریکی منفی. برخی از عناصر، در اثر عواملی از قبیل فشارمالش یا گرما به ساده گی از آخرین مدار خود یک یا چند الکترون از دست میدهند. هر گاه اتومی، الکترون از دست بدهد چارچ مثبت آن نسبت به چارچ منفی زیادتر میشود چون تعداد پروتون های آن بیشتر از تعداد الکترون هایش است. در این حالت میگویند، اتوم چارچ مثبت دارد. برعکس عناصری هستند که الکترون جذب میکنند هرگاه این اتفاق بیفتد چارچ الکتریکی منفی اتوم نسبت به چارچ الکتریکی مثبت آن بیشتر میشود در این حالت میگویند اتوم چارچ الکتریکی منفی دارد.حتماً دیده اید که هنگام شانه زدن موها جذب شانه میشوند یا هنگامیکه پیراهن نایلونی یا جاکت پشمی خود را به سرعت از تن در می آورید گاهی صدای جرقۀ زدن را به وضوح شنیده اید. بدن ما هنگام راه رفتن روی فرش که از مواد پلاستیکی ساخته شده است الکترون جذب میکند یعنی دارای چارچ الکتریکی شده در ین مواقع اگر دستگیر دروازه یا فلزاد را بگیریم اغلب تخلیه الکترونیکی صورت میگیرد و حتی جرقۀ مرئی ضعیف ولی بی خطر نیز ایجاد میشود، علت این پدیده ها اینست که هر جسمی به طور طبیعی از نظر چارچ الکتریکی خنثی است. اگر در این وضعیت اختلال پیش آید یعنی دارای چارچ منفی یا مثبت شود. فعل و انفعالاتی صورت میگیرد تا هر چه زودتر، دوباره بین چارچ منفی و مثبت تعادل ایجاد شود. الکتریک که در پدیده های یاد شده ایجاد میشود الکتریک ساکن (static) نامیده میشود.
جریان برق
حرکت الکترونها توسط چشم دیده نمیشود ولی تاثیرات آنرا دیده وحس کرده میتوانیم. بعضی عناصر از اثر عواملی چون حرارت و فشار با مالش الکترون های شانرا از دست میدهید.مثلاً زیاد شدن حرارت در جسم سبب ازدیاد سرعت دوران الکترون هـــای آن میگردد هم چنان باعث لرزیدن و اهتزاز اتوم ها و مالیکول های جسم میشود. اصولاً حرارت جزء ارتعاش شدید مالیکول های جسم چیزی دیگری نیست.اگر انگشت تا نرا به جسم داغی تماس دهید احساس سوزش خواهیـــــد کـرد. در حقیقت شما اهتزاز مالیکول هـــا را با نوک انگشت لمس می نمائید. منتهی چون تعداد این نوسانات (عقب و پیش رو رفتن مالیکولها) در ثانیه بسیار زیــاد است.اعصاب نوسانات مزبوررا به صورتی احساس مینماید که ما اسم آنرا گرما یاحرارت و یا سوزش میگذاریم. به هر صورت در حرارت بسیار زیاد سرعت الکترونهابه حد میرسد که ممکن است از مدار اصلی خود دور شوند به این ترتیت که الکترون های تحریک شده (الکترونها یکه در اثر حرارت از هسته اتــوم دور شده اند) را توسط چارچ مثبت زیاد از اطراف اتوم مربوط خارج می سـازد.اتمی که یک یا چند الکترون ازدست داده باشد ایون (ion) نام دارد. به لحاظ از دست دادن الکترون های منفی اتوم مزبور به ایون یا چارج الکتریکی مثبت تبدیل میشود جسمی را که اتوم هایش به ایون تبدیل شده جسم ایونیزه الکتریـزه گـویند. هدف اینجاست که الکترون های آزاد شده به واسطۀ تفاوت پوتانسیل و یا قوۀ محرکه باید در یک مدار بسته به طور منظم به حرکت آورده شود که همین حرکت منظم الکترون ها ماهیت جریان الکتریک میباشد. حرکت الکترون ها را بالای سیم یا ناقل حرکت الکترون گویند.از نظر کیفیت دو نوع چارچ الکتریکی وجود دارد. چارچ الکتریکی مثبت (+) و چارچ الکتریکی منفی (-). این دو نوع چارچ الکتریکی از همان قانون مقناطیس پیروی می نماید به این ترتیب که چارچ های همنوع یکدیگر را دفع و چارچ های مختلف النوع یکدیگر را جذب
میکنند.
محمد فیاض استاد دیپارتمنت مخابره وکمپیوتر
