¿Qué se elimina realmente cuando se conecta a tierra un conductor metálico?

Question

Encontré esta imagen esta mañana, y sí, hay un montón de diagramas/ilustraciones sobre esto, la transferencia de cargas por inducción se ha introducido desde el principio de la escuela secundaria y es muy sencillo.

Pero noté algo impar sobre estas ilustraciones, se dice que si, en este caso, una esfera tiene exceso de partículas cargadas positivamente, la tierra trataría de neutralizarlo enviando electrones (cargas negativas), pero en la figura $(a)$ la cantidad de cargas positivas y negativas son iguales ( $3+$ y $3-$ ), así que ¿dónde están los llamados gastos excesivos ¿si la esfera metálica/conductor es completamente neutra?

Cualquier respuesta será de gran ayuda.

Answer 1

Sin utilizar la idea de potencial es difícil explicar -sin mucha palabrería- por qué los electrones se mueven de la Tierra a la esfera en el paso (b).

Utilizando la idea de potencial es muy fácil... En el paso (a) la separación de cargas en la esfera se detiene cuando toda la esfera está al mismo potencial. Este potencial será positivo porque la esfera está cerca de la varilla cargada positivamente. Por lo tanto los electrones fluirán de la Tierra a la esfera en el paso (b), porque las cargas negativas fluirán de un potencial más bajo a un potencial más alto.

Lo siento si aún no ha aprendido sobre el potencial. No es una idea especialmente difícil, pero necesita (en mi opinión) ser enseñada despacio y con cuidado, así que no estoy intentti

Answer 2

Esto es cargar por inducción, esto es lo que ocurre en cada figura.

a) Las cargas positivas de la varilla repelen a las de la esfera, por lo que se produce una separación de cargas. Obsérvese que la esfera ha permanecido neutral.

b) La esfera está conectada a tierra. La tierra puede aceptar o ceder electrones. Aquí envía electrones.

c) Debido a que la tierra envió electrones, las cargas positivas que estaban en las figuras a y b ahora han sido neutralizadas por los electrones de la tierra. Ahora la esfera no es neutra, tiene una carga neta negativa.

d) Se retira la varilla del sistema. Ahora la esfera está cargada. Como la varilla nunca entró en contacto con la esfera, llamamos a esto carga por inducción.