靜電感應

靜電感應是物體內的電荷因受外界電荷的影響而重新分佈。這個現象由英國科學家約翰·坎通和瑞典科學家約翰·卡爾·維爾克分別在1753年和1762年發現。靜電發電機，例如威姆斯赫斯特電機、范德格拉夫起電機和起電盤，都使用這個原理。

靜電感應的演示。把靜電發電機的正極靠近一個銅管，使銅管的左端帶有正電荷，右端帶有負電荷。從銅管上懸掛着的驗電器可以看出，電荷主要分佈在銅管的兩端。

解釋

正常的物質都帶有等量的正電荷和負電荷，因此總體來說是不帶電的。如果把帶電的物體靠近不帶電的導體，例如一片金屬，則導體上的電荷將會重新分佈。例如，如果把帶正電的物體靠近一塊金屬（參見右面的圖），則金屬上的負電荷將會被吸引過去，而正電荷則會被排斥。這樣便導致金屬的靠近外界電荷的部分帶有負電荷，而遠離外界電荷的部分則帶有正電荷。由於這只是電荷的重新分佈，因此物體仍然是不帶電的。靜電感應是可逆的，也就是說，如果外界的電荷被移走了，那麼由於物體上正電荷和負電荷之間的吸引，它們將重新攙和起來。

用靜電感應來使物體帶電

用驗電器來演示靜電感應

靜電感應也可以用來使物體帶電。例如，如果把物體靠近正電荷，並同時把物體與大地用導線相連，則大地的一些負電荷會因正電荷的吸引而流入物體中。如果在這時切斷物體與大地之間的導線，則物體將會帶負電。

這可以用驗電器（一種探測電荷的儀器）來演示。首先把帶電物體靠近驗電器的頂端。這將會使驗電器內的電荷重新分佈，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。由於兩個箔片所帶的電荷是相同的，它們將會互相排斥而分開。這時驗電器仍然不帶電，只是電荷重新分佈了。但是，如果用手指接觸驗電器的頂端，則電荷將因帶電物體的吸引而從大地流入驗電器的頂端。這時，驗電器所帶的電荷是與帶電物體相反的。如果這時候把手指移開，則流入驗電器內的電荷將不能逃脫，這樣驗電器便帶有電荷。因此，即使現在把帶電物體移開，兩個箔片也不會重新合攏。

物體與大地相連後留下的電荷總是與外界的電荷相反的，因為此時，物體的另一端可以看作在無窮遠處。

絕緣體的靜電感應

絕緣體也有靜電感應的現象，這就是帶電物體能吸引小紙片的原因。在絕緣體中，電子被原子束縛着，不能在物體中自由移動；但是在原子內可以移動一點點。如果把帶正電的物體靠近絕緣體，則每一個原子中的電子都會被吸引而稍微移動一點，而原子核則會被排斥，而往相反的方向移動一點。這種現象稱為極化。由於這時物體中的負電荷離外面的帶電物體較近，而正電荷則距離較遠，將導致吸引力比排斥力大一點點。這個現象是微觀的，但因為有那麼多的原子，加起來效果就很明顯了，足以使較輕的物體（如小紙片）被吸引。

參考文獻

靜電產生器月刊 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）

外部連結

• 用静电感应来使物体带电. Regents exam prep center. Oswego City School District. 1999 [2008-06-25]. （原始內容存檔於2008-08-28）.