القای بار بین گوی و زمین

راهنمایی کوتاه: در القای بار، بارهای مثبت و منفی در یک جسم رسانا از هم جدا می‌شوند بدون اینکه جسم بار کلی دریافت کند.

گام‌به‌گام:

• ۱) یک گوی فلزی رسانا را تصور کن که در ابتدا خنثی است (تعداد بارهای مثبت و منفی برابر است).
• ۲) یک میله با بار منفی (مثلاً یک میله پلاستیکی مالش‌داده‌شده) را به گوی نزدیک کن (ولی تماس نده).
• ۳) بارهای منفی داخل گوی (الکترون‌های آزاد) به دلیل دافعه از میلهٔ منفی، به سمت دورترین نقطه از میله فرار می‌کنند.
• ۴) در نتیجه، سمتی از گوی که نزدیک میله است، کمبود الکترون پیدا می‌کند و بار مثبت القایی می‌گیرد. سمت دور گوی، الکترون اضافه دارد و بار منفی القایی می‌گیرد.
• ۵) حالا اگر گوی را با یک سیم به زمین وصل کنی (اتصال به زمین)، الکترون‌های اضافی سمت دور (بارهای منفی) از طریق سیم به زمین فرار می‌کنند.
• ۶) پس از قطع اتصال به زمین و سپس دور کردن میله، گوی به طور کلی بار مثبت خواهد داشت (چون الکترون از دست داده است).

پاسخ نهایی: القای بار بین گوی و زمین با نزدیک کردن یک جسم باردار به گوی (بدون تماس) آغاز می‌شود. این کار باعث جدایی بارها در گوی می‌شود. سپس با اتصال گوی به زمین از طریق یک هادی، بارهای هم‌نام با جسم نزدیک‌شده (یا بارهای اضافی) به زمین منتقل می‌شوند. پس از قطع اتصال زمین و دور کردن جسم باردار، گوی دارای بار مخالف جسم اولیه می‌شود.

مثال مشابه: تصور کن یک بادکنک را به موهایت مالش داده‌ای و آن را منفی کرده‌ای. اگر این بادکنک را نزدیک یک قوطی نوشابه فلزی خنثی بیاوری، طرف نزدیک قوطی مثبت و طرف دور آن منفی می‌شود. اگر در همین حال با انگشتت به قوطی دست بزنی (اتصال به زمین)، الکترون‌های منفی از قوطی فرار می‌کنند. حالا اگر اول بادکنک را دور کنی و بعد انگشتت را بر داری، قوطی کلی بار مثبت خواهد داشت و می‌تواند یک تکه کاغذ ریز را جذب کند!

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی دربارهٔ تفاوت «القای بار» و «شارش بار (تماس)» تحقیق کنی. در شارش بار، جسم باردار مستقیماً با جسم خنثی تماس پیدا می‌کند و بار بین آن‌ها تقسیم می‌شود. اما در القا، تماس مستقیم وجود ندارد و فقط با نزدیکی و سپس اتصال به زمین، باردهی انجام می‌شود.