Elektrostatická indukcia

Začnime vodičom. Charakteristické preň je, že obsahuje voľné elektróny, teda náboje, ktoré sa môžu pohybovať po celom kuse kovu. Kľúčová otázka znie, ako sa tieto elektróny zachovajú, keď na ne pôsobí vonkajšie elektrické pole.

Predstavme si dve rovnobežné nabité platne, jednu kladnú a druhú zápornú. Medzi nimi vzniká homogénne elektrické pole s intenzitou $\overrightarrow{E_0}$, ktoré smeruje od kladnej platne k zápornej. Do tohto poľa vložíme neutrálny vodič. Pole začne na voľné elektróny pôsobiť silou, a keďže elektrón má záporný náboj, sila ich tlačí proti smeru poľa, teda smerom ku kladnej platni. Elektróny sa preto začnú hromadiť na tej strane vodiča, ktorá je bližšie ku kladnej platni, a na opačnej strane začnú chýbať.

Na bližšej strane tak vznikne záporný indukovaný náboj, na vzdialenejšej strane naopak kladný. A tu prichádza podstata javu: tieto indukované náboje samy vytvárajú vo vnútri vodiča vlastné pole$\overrightarrow{E'}$, ktorého intenzita má opačný smer ako pôvodné pole $\overrightarrow{E_0}$. Elektróny sa presúvajú dovtedy, kým sa obe polia vnútri vodiča navzájom presne nevyrušia, teda kým výsledná intenzita nie je nulová:

V tej chvíli už na elektróny nepôsobí žiadna výsledná sila a sústava je v rovnováhe. Vnútri vodiča je pole v elektrostatickej rovnováhe vždy nulové, a to je kľúčová vlastnosť každého vodiča v elektrickom poli.

Práve tento dej nazývame elektrostatická indukcia, teda prerozdelenie voľných elektrónov vo vodiči vplyvom vonkajšieho poľa. Všimni si, že vodič ako celok zostáva neutrálny. Žiadny náboj sa nepridal zvonku, iba sa presunul v rámci samotného vodiča. Keď vonkajšie pole odstránime, elektróny sa rozprestrú naspäť a indukované náboje zaniknú.