دو نوع بارِ الکتریکی

زمستان است و ژاکتِ پشمی‌تان را از سر درمی‌آورید. صدای تق‌تقِ ریزی می‌شنوید و موهایتان سیخ می‌شوند و دنبالِ ژاکت می‌روند. در تاریکی شاید حتی جرقه‌های کوچکی هم ببینید. در دبستان دیدیم که مالش دادن به بعضی چیزها بارِ الکتریکی می‌دهد. اما این بار از کجا می‌آید و چرا گاهی می‌کشد و گاهی می‌راند؟

دو بادکنک و یک پارچه

دو بادکنک را با پارچه‌ی پشمی مالش دهید و با نخ کنارِ هم آویزان کنید. بادکنک‌ها از هم دور می‌شوند، انگار از هم فرار می‌کنند. حالا پارچه را نزدیکِ یکی از آن‌ها ببرید. این بار بادکنک به طرفِ پارچه کشیده می‌شود.

از این آزمایش می‌فهمیم که بارِ الکتریکی دو نوع است. بادکنک‌ها بارِ یکسانی گرفته‌اند و همدیگر را رانده‌اند. پارچه بارِ دیگری گرفته و بادکنک را کشیده است. دانشمندان این دو نوع بار را مثبت و منفی نامیده‌اند. پس:

• دو بارِ همنام (هر دو مثبت یا هر دو منفی) همدیگر را می‌رانند.
• دو بارِ ناهمنام (یکی مثبت و یکی منفی) همدیگر را می‌کشند.

بار از کجا می‌آید؟

همه‌ی مواد از اتم ساخته شده‌اند. در هسته‌ی اتم پروتون‌ها با بارِ مثبت هستند و دورِ هسته الکترون‌ها با بارِ منفی. بارِ یک پروتون و یک الکترون به یک اندازه است. در یک اتمِ معمولی تعدادِ پروتون‌ها و الکترون‌ها برابر است، پس بارهایش همدیگر را خنثی می‌کنند و اتم خنثی است.

پروتون‌ها در هسته محکم نشسته‌اند و جابه‌جا نمی‌شوند. اما بعضی از الکترون‌ها، به‌ویژه در لایه‌های بیرونی، می‌توانند از یک جسم به جسمِ دیگر بروند. وقتی بادکنک را با پشم مالش می‌دهیم، تعدادی الکترون از پشم به بادکنک می‌رود:

• بادکنک الکترونِ اضافه گرفته، پس بارِ منفی دارد.
• پشم الکترون از دست داده و پروتون‌هایش بیشتر شده‌اند، پس بارِ مثبت دارد.

دقت کنید: با مالش، بار ساخته نمی‌شود. فقط الکترون‌ها از جایی به جای دیگر می‌روند. همان اندازه که یکی منفی می‌شود، دیگری مثبت می‌شود.

در خانه امتحان کنید

1. یک شانه‌ی پلاستیکی را چند بار به موهای خشک‌تان بکشید.
2. شیرِ آب را باز کنید تا باریکه‌ی نازکی آب بیاید.
3. شانه را نزدیکِ باریکه‌ی آب ببرید، اما به آن نزنید. چه می‌بینید؟
4. یک بار هم شانه را بدونِ مالش نزدیک کنید و دو نتیجه را مقایسه کنید.

واژه‌های این درس

• بارِ الکتریکی - ویژگی‌ای در ذره‌های اتم که باعثِ کشش یا رانشِ الکتریکی می‌شود؛ مثبت یا منفی.
• همنام و ناهمنام - دو بارِ از یک نوع، یا دو بارِ از دو نوعِ مختلف.
• خنثی - جسمی که بارهای مثبت و منفی‌اش برابرند.

ایده‌ی اصلی

بارِ الکتریکی دو نوع است: مثبت و منفی. بارهای همنام همدیگر را می‌رانند و بارهای ناهمنام همدیگر را می‌کشند. با مالش، الکترون‌ها از یک جسم به جسمِ دیگر می‌روند. جسمی که الکترون می‌گیرد منفی و جسمی که الکترون از دست می‌دهد مثبت می‌شود.