宇宙のあらゆる物質の堅固な外見の裏には、絶え間なく続く電気的世界が潜んでいます。物質が帯電する本質は、電荷を無から創り出しているわけではなく、物質内部の微視粒子のバランスの崩壊です。

1. 電荷の微視的キャリア

原子は正の電荷を持つ原子核と負の電荷を持つ電子で構成されています。金属導体では、原子の一部の外殻電子が束縛から解放され、金属内部の「海」の中で自由に移動できる自由電子になります。一方、電子を失った原子は、結晶格子の節点に固定されたイオンです。

2. 帯電の物理的イメージ

• 摩擦帯電：異なる物質は電子に対する束縛力が異なります。摩擦によって、束縛力が弱い物体から束縛力が強い物体へ電子が移動し、両者とも等量の異種電荷を帯びることになります。
• 誘導帯電：静電誘導（静電誘導）を利用して、導体内の自由電荷が外部電場の影響で再分布します。帯電体に近い端では異種の電荷が誘導され、遠い端では同種の電荷が誘導されます。

3. 電荷の測定

私たちは電荷量（Electric quantity） を使って、物体が持つ電荷の量を表します。その国際単位はクーロン（C）です。検電器（Electroscope）を使って、金属箔の開く角度の大きさをもとに、物体の帯電の強さを定性的に観察できます。電荷の間に「同種電荷は互いに排斥し、異種電荷は互いに吸引する」という永遠の法則があることを忘れないでください。