靜電感應(yīng)是物體內(nèi)的電荷因受外界電荷的影響而重新分布。這個(gè)現(xiàn)象由法國(guó)科學(xué)家約翰·坎通和美國(guó)科學(xué)家分別在1753年和1762年發(fā)覺(jué)。靜電發(fā)電機(jī)靜電感應(yīng),比如威姆斯赫斯特馬達(dá)、范安多拉夫起馬達(dá)和起電盤(pán),都使用這個(gè)原理。解釋正常的物質(zhì)都帶有等量的正電荷和負(fù)電荷,因而總體來(lái)說(shuō)是不帶電的。假如把帶電的物體緊靠不帶電的導(dǎo)體,比如一片金屬,則導(dǎo)體上的電荷將會(huì)重新分布。諸如,假如把帶正電的物體緊靠一塊金屬(參見(jiàn)右邊的圖),則金屬上的負(fù)電荷將會(huì)被吸引過(guò)去,而正電荷則會(huì)被敵視。這樣便造成金屬的緊靠外界電荷的部份帶有負(fù)電荷,而遠(yuǎn)離外界電荷的部份則帶有正電荷。因?yàn)檫@只是電荷的重新分布,因而物體依然是不帶電的。靜電感應(yīng)是可逆的,也就是說(shuō),假如外界的電荷被移走了,這么因?yàn)槲矬w上正電荷和負(fù)電荷之間的吸引,它們將重新參雜上去。用靜電感應(yīng)來(lái)使物體帶電靜電感應(yīng)也可以拿來(lái)使物體帶電。諸如,假如把物體緊靠正電荷,并同時(shí)把物體與大地用導(dǎo)線相連靜電感應(yīng),則大地的一些負(fù)電荷會(huì)因正電荷的吸引而流入物體中。假如在這時(shí)切斷物體與大地之間的導(dǎo)線,則物體將會(huì)帶負(fù)電。這可以用驗(yàn)電器(一種偵測(cè)電荷的儀器)來(lái)演示。首先把帶電物體緊靠驗(yàn)電器的頂端。這將會(huì)使驗(yàn)電器內(nèi)的電荷重新分布,使頂端帶有與物體相反的電荷,而箔片則帶有與物體相同的電荷。
因?yàn)閮蓚€(gè)箔片所帶的電荷是相同的,它們將會(huì)相互抵觸而分開(kāi)。這時(shí)驗(yàn)電器依然不帶電,只是電荷重新分布了。并且,假如用右手接觸驗(yàn)電器的頂端,則電荷將因帶電物體的吸引而從大地流入驗(yàn)電器的頂端。這時(shí),驗(yàn)電器所帶的電荷是與帶電物體相反的。假如這時(shí)侯把手指移開(kāi),則流入驗(yàn)家電內(nèi)的電荷將不能逃脫,這樣驗(yàn)電器便帶有電荷。因而,雖然現(xiàn)今把帶電物體移開(kāi),兩個(gè)箔片也不會(huì)重新合攏。物體與大地相連后留下的電荷總是與外界的電荷相反的。絕緣體的靜電感應(yīng)絕緣體也有靜電感應(yīng)的現(xiàn)象,這就是帶電物體能吸引小紙片的緣由。在絕緣體中,電子被原子禁錮著,不能在物體中自由聯(lián)通;并且在原子內(nèi)可以聯(lián)通一點(diǎn)點(diǎn)。假如把帶正電的物體緊靠絕緣體,則每一個(gè)原子中的電子就會(huì)被吸引而稍稍聯(lián)通一點(diǎn),而原子核則會(huì)被敵視,而往相反的方向聯(lián)通一點(diǎn)。這些現(xiàn)象稱為極化。因?yàn)檫@時(shí)物體中的負(fù)電荷離外邊的帶電物體較近,而正電荷則距離較遠(yuǎn),將造成吸引力比敵視力大一點(diǎn)點(diǎn)。這個(gè)現(xiàn)象是微觀的,但由于有這么多的原子,加上去療效就很顯著了,足以使較輕的物體(如小紙片)被吸引。參考文獻(xiàn)靜電形成器季刊外部鏈接