靜電現象

任何物質都是由原子組合而成，而原子的基本結構為質子、中子及電子。科學家們將質子定義為正電，中子不帶電，電子帶負電。在正常狀況下，一個原子的質子數與電子數量相同，正負電平衡，所以對外表現出不帶電的現象。但是由於外界作用如摩擦或以各種能量（如動能、位能、熱能、化學能等）的形式作用會使原子的正負電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電，如感應靜電起電，熱電和壓電起電、亥姆霍茲層、噴射起電等。任何兩個不同材質的物體只要接觸後分離就能產生靜電，流動的空氣當然能產生靜電。為什麼流動空氣會產生靜電呢？因為空氣也是由原子組合而成，所以可以這麼說，在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能，但可以採取一些措施控制靜電使其不產生危害。

早在公元前585年，古希臘哲學家塞利斯，已經發現了摩擦過的琥珀能吸引碎草等輕小物體。

我國東漢時期的王充在《論衡》一書中提到"頓牟掇芥"等問題，所謂頓牟就是琥珀，掇芥意即吸引籽菜，就是說摩擦琥珀能吸引輕小物體。西漢末年，有關於"玳瑁吸（細小物體之意）的記載，以及"元始中（公元三年）……矛端生火"，即金屬制的矛的尖端放電的記載。晉朝（公元三世紀）還有關於摩擦起電引起放電現象的記載："今人梳頭，解著衣，有隨梳解結，有光者，亦有聲。

人物在對電現象的早期研究中，最早進行系統研究的首推英國醫生威廉·吉爾伯特。

馬德堡的蓋利克發明了第一台摩擦起電機，他用硫磺製成形如地球儀的可轉動物體，用乾燥的手掌擦著乾燥的球體使之停止可獲得電，蓋利克的摩擦起電機經過不斷改進，在靜電實驗中起著非常重要的作用。

英國牧師格雷從實驗中發現，由摩擦產生的電在玻璃和絲綢這類物體上可以保持下來而不流動，而有的物體如金屬，它們不能由摩擦而產生電，但卻可以用金屬絲把房裡摩擦產生的電引出來繞花園一周，在末端仍具有對輕小物體的吸引作用，他第一次分清了導體和絕緣體，並認為電是一種流體。

德國牧師克茉斯脫，試用一根釘子把電引到瓶子里去，當他一手握瓶，一手摸釘子時，受到了明顯的電擊。1746年，荷蘭萊頓城萊頓大學的教授彼得·馮。慕欣布羅克無意中發現了同樣的現象。

穆欣布羅克的發現，使電學史上第一個保存電荷的容器誕生了。它是一個玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接，金屬棒的上端是一個金屬球。由於它是在萊頓城發明的，所以叫做萊頓瓶，這就是最初的電容器。萊頓瓶很快在歐洲引起了強烈的反響，電學家們不僅利用它們作了大量的實驗，而且做了大量的示範表演，有人用它來點燃酒精和火藥。其中最壯觀的是法國人諾萊特在巴黎一座大教堂前所作的表演，諾萊特邀請了路易十五的皇室成員臨場觀看萊頓瓶的表演，他讓七百名修道士手拉手排成一行，隊伍全長達900英尺（約275米）。然後，諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶，讓排尾的握瓶的引線，一瞬間，七百名修道士，因受電擊幾乎同時跳起來，在場的人無不為之口瞪目呆，諾萊特以令人信服的證據向人們展示了電的巨大威力。

英國倫敦一名叫柯林森的物理學家，通過郵寄向美國費城的本傑明·富蘭克林贈送了一隻萊頓瓶，並在信中向他介紹了使用方法，這直導致了1752年富蘭克林著名的費城實驗。他用風箏將“天電”引了下來，把天電收集到萊頓瓶中，從而弄明白了“天電”和“地電”原來是一回事。

十八世紀後期，貝內特發明驗電器，這種儀器一直沿用至今，它可以近似地測量一個物體上所帶的電量。另外，1785年，庫侖發明扭秤，用它來測量靜電力，推導出庫侖定律，並將這一定律推廣到磁力測量上。科學家使用了驗電器和扭秤后，使靜電現象的研究工作從定性走上了定量的道路。

在日常生活中，我們用梳子在理頭髮的時候，常常會發現毛髮在高壓靜電場力的作用下形成射線狀。我們在每天夜晚脫衣服的時候，也常常會發現一種閃光效應和劈了啪啦的閃光聲響。有時，我們在觸摸“貓或狗”的皮毛時，你會受到微量的“電擊”。還有，你用梳子理一下你的頭髮，你就可以將碎紙屑吸引起來，這就是我們常說的“電”現象。有很多種物體在運動中，都可生成兩邊的端點帶有正負電荷的電場效應，當電荷量聚集達到數萬伏的高壓時，它就會向四周的其它物體產生電荷放電，這就是物體的摩擦起電狀態。

靜電現象包括許多大自然例子，像塑膠袋與手之間的吸引、似乎是自發性的穀倉爆炸、在製造過程中電子元件的損毀、影印機的運作原理等等。當一個物體的表面接觸到其它表面時，電荷集結於這物體表面成為靜電。雖然電荷交換是因為兩個表面的接觸和分開而產生的，只有當其中一個表面的電阻很高時，電流變的很小，電荷交換的效應才會被注意到。因為，電荷會被入陷於那表面，在那裡度過很長一段時間，足夠讓這效應被觀察到的一段時間。

在公元前六世紀，人類就發現琥珀摩擦后，能夠吸引輕小物體的“靜電現象”。這是自由電荷在物體之間轉移后，所呈現的電性。此外絲綢或毛料摩擦時，產生的小火花，是電荷中和的效果。“雷電”則是大自然中，因為雲層累積的正負電荷劇烈中和，所產生的電光、雷聲、熱量。