Elektrofor to forma prymitywnego akumulatora lub generatora statycznego ładunku elektrycznego, który został wynaleziony w 1762 r. przez szwedzkiego fizyka Johana Wilcke, jednak funkcja urządzenia jest na tyle podstawowa, że można je wykonać z różnych popularnych materiałów. Znany polityk i wynalazca w kolonialnej Ameryce, Benjamin Franklin, spopularyzował ten pomysł, robiąc go z drewna, siarki, wosku i cynowego metalu. Konwencjonalny elektrofor składa się z płytki izolacyjnej, zwykle wykonanej z żywicy lub jakiegoś rodzaju tworzywa sztucznego, na której umieszczona jest metalowa płytka przewodząca. W środku metalowej płytki jest przymocowany inny środek izolujący, taki jak plastikowy kubek, który służy jako uchwyt, aby zapobiec przedwczesnemu wyładowaniu elektroforu. Statyczne ładunki elektryczne można odprowadzić z urządzenia przez fizyczny dotyk metalowej płytki, chwilowo ładując żarówki lub przeprowadzając inne eksperymenty.
Podstawową zasadą działania elektroforu jest efekt tryboelektryczny, zwany inaczej zmagazynowaną elektrycznością statyczną. Płyta izolacyjna jest najpierw ładowana statycznym ładunkiem elektrycznym przed złożeniem elektroforu poprzez pocieranie go o inne materiały, takie jak wełna, które indukują ładunek elektryczny w płycie izolacyjnej w procesie indukcji elektrostatycznej. Po złożeniu płyty izolacyjnej i płyty przewodzącej ładunek statyczny w izolatorze oddziela ładunki dodatnie i ujemne w metalowym przewodniku. Ładunki dodatnie w metalu są ściągane w kierunku płyty izolacyjnej, a ładunki ujemne są odpychane w górę.
Wyindukowany ładunek ujemny na górnej powierzchni metalowej płyty może być następnie rozładowany poprzez fizyczny kontakt z metalem, zamykając obwód przechodzący przez ludzkie ciało w ziemię. Ładunek jest często na tyle silny, że nieszkodliwa iskra przeskakuje z metalu na palec przed zetknięciem się lub można umieścić przewody małej żarówki między dwiema powierzchniami, aby tymczasowo ją zapalić, gdy ładunek się rozproszy. Duże wersje elektroforu również na chwilę zaświecą żarówkę fluorescencyjną w kształcie tuby, jeśli jeden koniec będzie trzymany w dłoni, a drugi blisko naładowanej metalowej płytki.
Jednym z unikalnych aspektów elektroforu, który sprawia, że jest on popularną demonstracją zasad elektrycznych, jest to, że płyta izolacyjna działa podobnie do bardziej wyrafinowanych kondensatorów lub elektrycznych jednostek magazynujących w powszechnych obwodach elektronicznych. Jednak w przeciwieństwie do typowych kondensatorów płyta izolacyjna utrzymuje ładunek, który nie jest niszczony w procesie wyładowania statycznego w metalowej płycie. Po wystąpieniu spolaryzowanego rozładowania energii przez metalową płytkę, jeśli metalowa płytka zostanie usunięta z sąsiedztwa płytki izolacyjnej, a następnie ponownie umieszczona na niej, separacja ładunku w metalu powtórzy się, ponieważ izolator nadal utrzymuje ładunek.
Proces ten wydaje się demonstrować ideę darmowej energii pochodzącej znikąd, ponieważ ładunek statyczny jest stale odnawiany i rozładowywany bez względu na to, ile razy metalowa płyta jest usuwana, a następnie umieszczana z powrotem na płycie izolacyjnej. W rzeczywistości energia jest oszczędzana, ponieważ praca polegająca na fizycznym odsunięciu metalowej płytki, a następnie jej zastąpieniu, wprowadza energię potencjalną do układu elektroforu, która jest następnie przekształcana w energię kinetyczną, gdy następuje wyładowanie lub iskra. Duże wersje elektroforu znane są jako generatory Van de Graafa, które są w stanie wytwarzać napięcia elektrostatyczne w zakresie do 2,000,000 1930 XNUMX woltów, takie jak ten stworzony przez samego amerykańskiego fizyka dr Roberta Van de Graafa na początku lat XNUMX. XX wieku.