电荷与静电场：导电与绝缘属于随条件变化的材料性质

电荷是参与电磁相互作用的一种基本性质。自然界存在正电荷和负电荷两种符号。同种电荷相互排斥而异种电荷相互吸引。电荷守恒要求孤立系统净电荷保持不变。摩擦起电通常涉及电子在材料之间转移。摩擦不会从无到有创造系统的净电荷。导体中的部分电荷能够较自由地移动。绝缘体中的电荷通常难以进行长距离迁移。

极性分子在没有外电场时也具有永久偶极矩。电介质能够改变电容器内部的电场关系。电容表示导体储存电荷与电势差的比例。平行板电容随极板面积增加而增大。极板间距增大会使理想平行板电容减小。电容器通过建立电场储存电场能量。电容器断开电源后仍可能保留一定电荷。介电击穿会使原本绝缘的介质明显导电。

导电与绝缘属于随条件变化的材料性质。静电平衡时导体内部的电场通常为零。多余电荷分布在静电平衡导体的外表面。尖端附近的电场可能因曲率较大而增强。静电感应通过电荷重新分布改变局部带电状态。接地为电荷与地球之间交换提供导电通路。库仑定律描述静止点电荷之间的相互作用。点电荷近似要求电荷分布尺寸相对足够小。

等势面上移动电荷时静电力不做净功。静电场方向与等势面的局部法线方向一致。电势高低不能直接代表电场强弱程度。均匀电场具有处处相同的强度和方向。电偶极子由相距较近的等量异号电荷构成。电偶极矩反映电荷分离的程度与方向。外电场可以对电偶极子产生定向力矩。介质极化来自内部电荷分布的微小调整。