Fyzika IV – 1. díl

Elektřina Magnetismus

Fyzika IV

1. díl

Ucebnice fyziky pro ZŠ a víceletá gymnázia

Učebnicí vás provedou: Charles-Augustin de Coulomb (str. 7)

Michael Faraday (str. 56)

Hans Christian Oersted (str. 49)

Albert Einstein Fyzika III/1. díl – str. 23

elektroskop / elektrometr EN: electroscope / electrometer, DE: das Elektroskop / das Elektrometer, FR: électroscope (m) / électromètre (m)

Pokus 3 Pomůcky: nafukovací balónek, nit, nůžky

základní text popiska fotografie

Nafoukněte a zavažte balónek. Zelektrujte jej třením, např. svetrem nebo tričkem, a přibližte ho ke stěně místnosti. Vysvětlete, co pozorujete.

Balónek se třením zelektruje záporně (obr. 4). Omítka stěny je nevodivá, záporné náboje balónku tedy polarizují její částice – atomy a molekuly omítky se natočí kladným nábojem směrem k balónku.

Záporné a kladné částice se přitahují, proto se balónek přitiskne ke stěně. Pokud ho tam necháte déle, vzduch, který je mírně vodivý, náboj z balónku pomalu odvede. Tím také poklesne vázaný náboj omítky a balónek působením gravitace klesne až k zemi.

Obr. 8 Velké množství elektrického náboje mohou hromadit laboratorní generátory, které využívají elektrostatickou indukci. Van de Graaffův generátor (A) se kromě laboratoří používá také ve zkušebnách vysokého napětí, kde se na něm modelují situace, k nimž dochází při silných elektrických výbojích, např. na sloupech vysokého napětí (obr. 70). Wimshurstův generátor (B) hromadí elektrický náboj ve dvou leydenských lahvích (obr. 17).

A

B

Už víte, že tělesa (která nevedou elektrický proud, nebo jsou vodivá) mohou být elektricky nabitá. V této části si ukážeme, jak můžeme elektrický náboj měřit a jak lze náboj přenášet z jednoho tělesa na druhé.

V JAKÝCH JEDNOTKÁCH MĚŘÍME ELEKTRICKÝ NÁBOJ? Elektrický náboj je fyzikální veličina, která má značku Q. Náboj protonu je kladný, náboj elektronu záporný. Velikost těchto nábojů je stejná – jedná se o nejmenší běžné množství náboje. Nazýváme ho elementární náboj a označujeme e. Jednotkou náboje je coulomb [kulomb] (C) pojmenovaný po fyzikovi Ch.-A. de Coulombovi (obr. 9). Náboj jednoho coulombu je přibližně 6,25 · 1018krát větší než elementární náboj (tzn. 1 C = 6,25 · 1018 e).

Připomeňte si: Jak zapisujeme mocniny čísel s přirozeným mocnitelem?

Fyzikální veličina elektrický náboj: · značka: Q · jednotka: coulomb (C) · e = 0,000 000 000 000 000 000 16 C 1 C = 6 250 000 000 000 000 000 e Obr. 9 Francouzský fyzik Charles-Augustin de Coulomb (1736–1806) při zkoumání elektrického pole popsal silové působení mezi náboji.

JAK FUNGUJE ELEKTROSKOP? K tomu, abychom určili, zda a jak je těleso zelektrované, potřebujeme elektroskop (obr. 11) nebo elektrometr (obr. 10). Pomocí elektroskopu stanovíme pouze přítomnost elektrického náboje (pozorujeme výchylku otočné ručky elektroskopu). Pomocí elektrometru můžeme změřit velikost elektrického náboje a na dokonalejších přístrojích stanovit i jeho polaritu (zda je kladný, či záporný).

Pokud se z obalu atomu uvolní elektron, stane se volným elektronem. Částice se záporným nábojem se nazývají anionty (záporné ionty), částice s kladným nábojem kationty (kladné ionty).

Vznikají tak, že neutrální atom přijme, resp. ztratí ze svého obalu jeden nebo více elektronů.

Přesun elektronů z jedné látky na jinou označujeme jako elektrování tělesa, přičemž těleso se nabíjí kladně, nebo záporně. Tělesa se souhlasnými náboji (+ a + nebo − a −) se odpuzují a tělesa s nesouhlasnými náboji (+ a −) se přitahují. Nabité těleso může ztratit náboj tzv. uzemněním – spojením se zemí.

závěrečné shrnutí poznatků z každé kapitoly

1.2 MĚŘENÍ ELEKTRICKÉHO NÁBOJE

Nyní si zkusíme měřit elektrický náboj pomocí elektroskopu a ukážeme si, jak můžeme náboj přenášet z jednoho tělesa na druhé.

A) Zelektrujte skleněnou tyč třením kůží. Přibližte ji k elektroskopu, ale nedotýkejte se ho. Tyč poté oddalte. Co pozorujete?

B) Zelektrujte plastovou trubku třením kožešinou. Dotkněte se trubky vodivou kuličkou na nevodivém držadle a náboj dotykem několikrát přeneste na elektroskop. Co pozorujete?

Přiblížení zelektrovaného tělesa k vodiči vyvolá elektrostatickou indukci – vodič se zelektruje rozdělením nábojů a vznikne přenositelný volný náboj. Pokud přiblížíme zelektrované těleso k izolantu, dochází k polarizaci (vytvoření uspořádaných řad dvojic nábojů) a vznikne nepřenositelný vázaný náboj. Všechny tyto jevy zahrnujeme pod pojem statická elektřina.

A

přehledová tabulka s informacemi o základních veličinách

Obr. 10 Elektrometr s možností stanovení polarity náboje (+ nebo −) Pokus 4 Pomůcky: elektroskop (elektrometr), skleněná tyč, plastová trubka (příp. ebonitová tyč), kůže, kožešina, vodivá kulička na nevodivém držadle

B

6

anglický, německý a francouzský překlad základních pojmů

pokus

7

orientační záhlaví tepelná elektrárna blokový transformátor 15 000 V z 15 000 V na 400 000 V (220 000 V)

velká transformační stanice z 400 000 V (220 000 V) na 110 000 V

transformační stanice z 22 000 V na 400 V / 230 V transformační stanice ze 110 000 V na 22 000 V zemědělství

400 V / 230 V

vedení velmi vysokého napětí (VVN) – rozvod energie na vzdálenosti stovek kilometrů těžký průmysl – velmi vysoké napětí (VVN) se transformuje přímo v továrně

schéma

zamyslete se

A

Obr. 131 Při průchodu elektrického proudu vodičem vzniká Jouleovo teplo (A). Pokud ho vznikne velké množství, může dojít k požáru (B). Při neopatrné manipulaci s vodiči elektrického proudu hrozí člověku nebezpečí úrazu elektrickým proudem (C)..

C

B

I

vedení nízkého napětí (NN) do vesnic a měst

JAK PŮSOBÍ ELEKTRICKÝ PROUD A NAPĚTÍ NA LIDSKÉ TĚLO?

vedení vysokého napětí (VN) – hustá síť do všech měst, obcí i průmyslových a zemědělských závodů rozvodna

napětí 230 V i 400 V bývá standardně zavedeno do rodinných domů: 400 V pro drobné stavební stroje (míchačky, čerpadla, ...) a pro indukční varnou desku, 230 V pro běžné domácí spotřebiče

měnírna na stejnosměrný proud – napětí 3 000 V (obsahuje také polovodičové usměrňovače proudu)

rozšiřující učivo a zajímavosti

2.7 BEZPEČNĚ S ELEKTŘINOU

Obr. 130 Elektrická rozvodná soustava v ČR. Kde všude se v elektrické rozvodné soustavě používají transformátory?

Zamyslete se: Proč se při rozvodu elektrické energie na dlouhé vzdálenosti používá velmi vysoké napětí 110 kV, 220 kV nebo 400 kV, a ne pro člověka bezpečné napětí 12 V?

lehký průmysl 22 000 V i 400 V (podle velikosti i spotřeby továrny a podle zařízení, která se tam provozují)

Lidské tělo je vodičem elektrického proudu. Malý elektrický proud lidskému tělu neškodí (naopak elektrická vodivost některých tkání je pro činnost těla nutná), od určité hodnoty už ale může vést k poškození těla nebo až ke smrti (tab. 7, tab. 8). Odpor lidského těla se pohybuje v rozmezí 1 000–10 000 Ω a závisí na mnoha faktorech. Nejnebezpečnější pro lidské tělo je střídavý proud o frekvenci 30–150 Hz. Jeden člověk stojí bosý na vlhké podlaze, druhý stojí na suché podlaze v obuvi se suchou podrážkou, jejíž odpor je 200 000 Ω.

Odpor lidského těla je přibližně 2 000 Ω. Porovnejte velikost střídavého proudu procházejícího tělem těchto dvou osob, pokud se omylem dotknou fázového vodiče. Určete, kolikrát je tento proud větší než pro lidské tělo bezpečná hodnota střídavého proudu.

U = 230 V RT = 2 000 Ω RB = 200 000 Ω

Pod vedením vysokého a velmi vysokého napětí jsou vykáceny všechny stromy, aby nedošlo ke kontaktu stromu s vodiči velmi vysokého napětí. Stromy totiž obsahují elektrolyty, a jsou tedy dobrými vodiči elektrického proudu.

1. člověk (bosý)

2. člověk (obutý)

R1 = RT = 2 000 Ω 230 V U I1 = — = — = R1 2 000 Ω

R2 = RT + RB = = 2 000 Ω + 200 000 Ω = = 202 000 Ω 230 V U I2 = — = — = 202 000 Ω R

Elektrická energie v ČR je z různých druhů elektráren přenášena střídavým třífázovým proudem přes elektrickou rozvodnou síť, ve které jsou použity transformátory ke snížení ztrát při přenosu, až ke spotřebitelům.

střídavý(é)

Elektrické napětí (V)

10

24

3,5

12

tabulka

Tab. 7 Maximální hodnoty stejnosměrného a střídavého (o frekvenci 15 –100 Hz) elektrického proudu a elektrického napětí, které jsou ještě podle normy považovány za bezpečné pro lidské tělo.

Příklad 6 Výpočet elektrického proudu procházejícího lidským tělem

I1 = ? A I2 = ? A

= 0,115 A = 115 mA

Elektrický proud (mA)

I

Rozvodná soustava je během dne zatížena nerovnoměrně. Energetická špička je v ranních a večerních hodinách, zatímco v noci je odběr menší (obr. 141).

Vedení velmi vysokého napětí také vytváří ve svém okolí silná elektromagnetická pole, která by mohla rušit činnost elektrospotřebičů v obytných budovách v blízkosti vedení, proto pod ním nesmí stát ani žádné domy.

stejnosměrný(é)

příklad I

2

= 0,0011 A = 1,1 mA Při napětí 230 V prochází tělem bosého člověka na vlhké podlaze proud 115 mA (téměř 33krát více než bezpečná hodnota), tělem člověka v obuvi se suchou podrážkou na suché podlaze prochází proud 1,1 mA (hodnota bezpečná pro lidské tělo).

66

Připomeňte si: Jak poskytneme první pomoc při úrazu elektrickým proudem?

připomeňte si

67

Recenzovaly: RNDr. Irena Dvořáková, Ph.D.; RNDr. Zdeňka Kamarádová Schválilo MŠMT čj.: MSMT-23 450/2016 dne 2. září 2016 k zařazení do seznamu učebnic pro základní vzdělávání jako součást ucelené řady učebnic pro vzdělávací obor Fyzika s dobou platnosti šest let. © Prodos, 2017 ISBN 978-80-7230-361-8

1 Elektrické jev y

Když zapnete počítač, aktivujete více než miliardu tranzistorů v procesoru. Z čeho jsou tyto součástky vyrobeny a jak fungují? Jak funguje baterie mobilního telefonu, která vám umožní kdykoliv někomu zavolat, nebo LED zářivka, kterou si můžete velice levně posvítit? Je elektrické napětí nezbytné pro činnost lidského těla? S elektrickým proudem a napětím se setkáváme denně a využíváme je k mnoha běžným činnostem.

Po prostudování této kapitoly budete umět: vysvětlit, proč hřeben, kterým jste se právě učesali, přitahuje malé kousky alobalu i papíru,

změřit a vypočítat elektrický proud a napětí v různých místech elektrického obvodu,

spočítat spotřebu elektrické energie spotřebiče za určitý čas,

vysvětlit, jak funguje defibrilátor, který může zachránit život člověku se zástavou srdce,

uvést, které materiály vedou elektrický proud, které ne, a jak toho můžeme využít.

elektrický náboj EN: electric charge, DE: elektrische Ladung, FR: charge électrique (f)

1.1 Elektrování těles Obr. 1 Jantar, který jsme třeli vlnou, k sobě přitahuje lehké předměty – např. peří (A).

K přitahování či odpuzování drobných těles dochází i při běžných činnostech – např. při česání vlasů či při sjíždění umělohmotné skluzavky (B). Uveďte další příklady, kdy se s tímto jevem setkáváte.

Připomeňte si: Jakou stavbu má atom?

A

B

Abyste pochopili, proč jsou při některých činnostech naše vlasy vzájemně od sebe odpuzovány, jak vznikají blesky, jak fungují baterie nebo jak se elektrická energie dostane z elektrárny až do domácností, musíme se podívat do nitra atomů, ze kterých jsou všechny látky složeny.

Uprostřed atomu se nachází jádro tvořené dvěma druhy částic – protony a neutrony. Okolo jádra se pohybují mnohem lehčí částice – elektrony. K základním vlastnostem protonů, neutronů a ele­ktronů patří kromě hmotnosti také elektrický náboj.

11 Na

17 Cl

Obr. 2 Přijme-li atom chloru elektron atomu sodíku, vznikne kladný iont sodíku Na+ a záporný iont chloru Cl −.

Zamyslete se: Existují dva různé prvky, které mají stejný počet protonů v jádře?

Proton má kladný elektrický náboj, neutron elektrický náboj nemá a elektron má záporný elektrický náboj. Počet kladných nábojů protonů v jádře atomu a záporných nábojů elektronů v jeho obalu je stejný (obr. 3). Atom jako celek je tedy za běžných podmínek elektricky neutrální.

A

B

C

Obr. 3 Atomy v neutrální podobě: A) uhlík – 6 protonů a 6 elektronů, B) sodík – 11 protonů a 11 elektronů a C) chlor – 17 protonů a 17 elektronů. (Některé schematické obrázky v učebnici neodpovídají realitě v určitém měřítku.)

statická elektřina EN: static electricity, DE: statische Elektrizität, FR: électricité statique (f)

Jak vznikají částice s elektrickým nábojem?

Ve vrstvě nejvíce vzdálené od jádra (tzv. valenční) jsou elektrony k jádru vázány nejslaběji. Dodáme-li atomu energii, může se z této vrstvy některý elektron uvolnit a stát se tzv. volným elektronem.

Ztratí-li takto atom jeden nebo více elektronů ze svého obalu, bude počet kladných protonů převažovat nad počtem záporných elektronů. V obalu zůstane po chybějícím elektronu prázdné místo. Takto vzniklou částici s kladným nábojem označujeme jako kladný iont neboli kationt (obr. 2).

Zamyslete se: Proč vznikají kladné a záporné ionty přesunem elektronů, a ne protonů?

Pokud atom naopak do svého obalu jeden nebo více volných elektronů přijme, bude počet záporných elektronů převažovat nad počtem kladných protonů a atom jako celek bude mít záporný náboj.

Označujeme ho jako záporný iont neboli aniont (obr. 2).

Jak můžeme zelektrovat těleso?

Soubor jevů, při kterých se elektrony z atomů jednoho tělesa přemisťují na atomy druhého tělesa, nebo se shromažďují v rámci jednoho tělesa vlivem vnějšího elektrického pole, nazýváme sta­ tická elektřina. Jako první statickou elektřinu popsal starověký řecký filozof Thalés z Milétu (asi 624–548 př. n. l.). Při spřádání lnu jantarovým nástrojem pozoroval, že nástroj k sobě přitahuje různá drobná tělíska, zatímco jednotlivá vlákna lnu, která se předtím třela o nástroj, se vzájemně odpuzují. Řečtí filozofové se domníva­ li, že uvedená vlastnost jantaru je projevem jeho duše probuzené třením.

Dnes víme, že při tření jantaru se přemisťují elektrony, a tím jantar získává elektrický náboj. Tento proces nazýváme elektrování tělesa (obr. 1, 4). Tělesa, která získají kladný nebo záporný náboj, nazýváme zelektrovaná neboli elektricky nabitá.

ar poly styr en gum ový baló nek tvrd á pr yž potr avin ářsk á fó PVC lie silik on ebo nit

lna

jant

bav

ír pap

vlna

n peří

šina

nylo

kože

sklo

vlas

y

Zelektrovat lze všechny izolanty. Můžeme je rozdělit podle toho, zda se snadno nabíjejí kladně (při tření uvolňují elektrony), nebo záporně (přijímají elektrony z látky, kterou jsou třeny). Počet elektricky nabitých částic zůstává vždy stejný, protože tělesa si elektrony pouze předávají mezi sebou (obr. 5).

Obr. 4 Když třeme nafukovací balónek vlně­nou šálou, elektruje se. Elektrony ze šály se přenášejí na balónek. Tím se na něm hromadí více záporného náboje (více elektronů) a nabíjí se záporně, zatímco šála se elektronů zbavuje a nabíjí se kladně.

Připomeňte si: Jak vznikl jantar?

Připomeňte si: Co jsou to vodiče (elektrického proudu) a co jsou izolanty? V čem se liší?

Obr. 5 Pokud materiály seřadíme podle toho, jak snadno se elektrují, získáme tzv. triboelektrickou řadu. Třeme-li vzájemně dvě různé látky z této řady, pak ta, která je více vlevo (+), předává elektrony látce, která stojí blíže zápornému konci stupnice (−).

aniont / kationt EN: anion / cation, DE: das Anion / das Kation, FR: anion (m) / cation (m)

Jak na sebe působí zelektrovaná tělesa?

Ukažme si, jak na sebe působí zelektrovaná tělesa.

Pokus 1 Pomůcky: dva stejné nafukovací balónky, nit, nůžky, vlněná šála

Oba balónky nafoukněte a za­ važte nití (ponechejte asi půl metru nitě). Balónky zelektrujte vlněnou šálou a držte je ve vzduchu vedle sebe. Budou se k sobě přibližo­vat, nebo se bu­ dou oddalovat? Vy­světlete své pozorování.

Balónky se od sebe oddalují. Třením vlněnou šálou se zelektrují a oba získají záporný náboj (obr. 4). Už víte, že tělesa se souhlasný­ mi náboji (+ a + nebo − a −) se odpuzují a tělesa s nesouhlasnými náboji (+ a −) se přitahují. Naše balónky jsou nabité souhlasně, proto se odpuzují.

Jak působí zelektrované těleso na vodič a jak na izolant?

Proč zelektrovaný jantar přitahoval drobná tělíska? Ukažme si jednoduchým pokusem, jak bude zelektrované těleso působit na kousky vodivé látky a jak na kousky látky nevodivé.

Pokus 2 Pomůcky: alobal, kancelářský (novinový) papír, plastové pravítko, svetr

A) Natrhejte alobal na malé kousky. Zelektrujte pravítko, např. třením o svetr, a poté je přibližte ke kouskům alobalu. Pozorujte, co se bude dít.

B) Nyní pokus zopakujte, avšak místo alobalu použijte kousky papíru. Jak se chová alobal a jak papír? Zkuste vysvětlit.

A

B

Co jsme zjistili?

Kousky alobalu i papíru jsou přitahovány k pravítku. Je však třeba si uvědomit, že alobal je velmi dobrý vodič (obsahuje mnoho volných elektronů), a papír je naopak izolant (volné elektrony téměř

elektrostatická indukce / polarizace EN: electrostatic induction / polarization, DE: die Influenz / die Polarisation, FR: induction (f) / polarisation (f)

B

0

1

2

3

4

5

6

A

7

neobsahuje). Čím je způsobeno přitahování kousků alobalu a čím přitahování kousků papíru k pravítku?

Zelektrované pravítko vytváří tzv. elektrické pole (více se o něm dozvíte v kapitole 1.3). Vložíme-li do elektrického pole vodič (alobal), začne na elektrony ve vodiči působit elektrická síla. V případě, že je pravítko zelektrováno záporně, elektrony se odpudí na opačný konec každého kousku alobalu, takže strana přivrácená k pravítku je nabita kladně (kvůli nedostatku elektronů). Opačné náboje se přitahují, a proto kousky alobalu „přiskočí“ k pravítku.

Tento jev, kdy je vodič uveden do zelektrovaného stavu přesunutím nábojů, nazýváme elektrostatická indukce (obr. 6). Náboj vytvořený elektrostatickou indukcí lze dotykem přenést na jiné těleso – jedná se o volný náboj (pokus 4B).

Elektricky nabité vodivé těleso můžeme uzemnit, pokud ho vodivě spojíme se zemí nebo s předmětem, který je se zemí vodivě spojen.

Elektrický náboj tělesa se vyrovná s nábojem země, která je vodivá.

Takto se může elektrického náboje zbavit i lidské tělo.

Zamyslete se: Jak může získat elektrický náboj vaše tělo? Popište a vysvětlete, co se stane, když se pak dotknete třeba vodovodního kohoutku.

Obr. 7 Znázornění polarizace částic uvnitř izolantu. Jestliže k izolantu, např. papíru (A), přiblížíme záporně nabitý předmět, např. pravítko, částečky uvnitř pa­píru se uspořádají tak, že se dipóly papíru natočí kladnými konci směrem k pravítku (B).

B

0

1

2

3

4

5

6

A

Obr. 6 Znázornění elektrostatické indukce.

Jestliže k vodivému předmětu, např. kousku alobalu (A), přiblížíme záporně nabitý předmět, např. pravítko, některé elektrony uvnitř alobalu se přesunou na jeho odvrácenou stranu, která se tak nabije záporně, zatímco přivrácená strana bude nabita kladně (B). Co se stane, když pravítko opět oddálíme?

7

Vložíme-li do elektrického pole pravítka izolant (např. papír), nastane uvnitř kousků papíru jev, který označujeme jako polari­ zaci (obr. 7). Izolant neobsahuje žádné volné částice s elektrickým nábojem, pouze neutrální částečky (např. molekuly), obsahující kladný a záporný náboj, které nazýváme dipóly. Ty se uspořádají tak, aby se jejich náboje uvnitř izolantu vzájemně vyrovnávaly.

Strana kousku papíru přivrácená k pravítku má tedy kladný náboj a odvrácená strana záporný náboj. V důsledku tohoto rozložení nábojů se kousek papíru také přitáhne k pravítku. Elektrický náboj však zůstává vázaný na částečky látky a nelze jej dotykem přenést na jiné těleso. Proto ho označujeme jako vázaný náboj. Vyzkoušejme si další pokus polarizace.

Zamyslete se: Jak by působilo zelektrované pravítko na pramínek vody vytékající z vodovodního kohoutku?

Ověřte pokusem. Dokážete tento jev vysvětlit?

Pokus 3 Pomůcky: nafukovací balónek, nit, nůžky

Nafoukněte a zavažte balónek. Zelektrujte jej třením, např. svetrem nebo tričkem, a přibližte ho ke stěně místnosti. Vysvětlete, co pozorujete.

Balónek se třením zelektruje záporně (obr. 4). Omítka stěny je nevodivá, záporné náboje balónku tedy polarizují její částice – atomy a molekuly omítky se natočí kladným nábojem směrem k balónku.

Záporné a kladné částice se přitahují, proto se balónek přitiskne ke stěně. Pokud ho tam necháte déle, vzduch, který je mírně vodivý, náboj z balónku pomalu odvede. Tím také poklesne vázaný náboj omítky a balónek působením gravitace klesne až k zemi.

Obr. 8 Velké množství elektrického náboje mohou hromadit laboratorní generátory, které využívají elektrostatickou indukci. Van de Graaffův generátor (A) se kromě laboratoří používá také ve zkušebnách vysokého napětí, kde se na něm modelují situace, k nimž dochází při silných elektrických výbojích, např. na sloupech vysokého napětí (obr. 70). Wimshurstův generátor (B) hromadí elektrický náboj ve dvou leydenských lahvích (obr. 17).

A

B

Pokud se z obalu atomu uvolní elektron, stane se volným elektronem. Částice se záporným nábojem se nazývají anionty (záporné ionty), částice s kladným nábojem kationty (kladné ionty). Vznikají tak, že neutrální atom přijme, resp. ztratí ze svého obalu jeden nebo více elektronů. Přesun elektronů z jedné látky na jinou označujeme jako elektrování tělesa, přičemž těleso se nabíjí kladně, nebo záporně. Tělesa se souhlasnými náboji (+ a + nebo − a −) se odpuzují a tělesa s nesouhlasnými náboji (+ a −) se přitahují.

Přiblížení zelektrovaného tělesa k vodiči vyvolá elektrostatickou indukci – vodič se zelektruje rozdělením nábojů a vznikne přenositelný volný náboj. Pokud přiblížíme zelektrované těleso k izolantu, dochází k polarizaci (vytvoření uspořádaných řad dvojic nábojů) a vznikne nepřenositelný vázaný náboj. Z nabitého tělesa můžeme náboj odvést tzv. uzemněním – spojením se zemí. Všechny tyto jevy zahrnujeme pod pojem statická elektřina.