带电物体之间存在相互作用，但这种相互作用在本质上是通过电场来实现的。带电物体的周围存在电场，电场是一种物质，其具有质量、能量、动量等性质；电场是矢量，既有大小，又有方向，其叠加满足平行四边形原则。为了定量描述电场的性质，人们从电荷在电场中受到作用力的角度引入了电场强度E 的概念，简称“场强”，其数学表达式为：
这个表达式说明：“在一个固定的电场中，电荷所受到的库仑力与电量总是成正比的。”此外，为了能更形象地描绘电场在空间的分布情况，人们还画出一系列假想曲线，也就是电场线。电场线起自正电荷，止于负电荷，且不会相交；电场线的疏密程度表示场强的大小。
任何处于电场中的电荷都会受到库仑力的作用，而电荷载体导电能力的不同（导体或绝缘体）则会导致不同的电荷分布现象，也就是“静电感应”和“静电极化”现象。首先，当我们把一个导体放置于外加电场中时，导体上的自由电子会在库仑力的作用下发生定向移动，使导体的一侧因电子的聚集而呈现负电性，在导体的另一侧则因为缺少电子而呈现正电性，这个现象就叫作“静电感应”，而产生的聚集电荷则叫作“感应电荷”。需要特别指出的是：在施加外电场前，导体中的电子虽然是可自由移动的，但导体中的正负电荷始终是均匀分布的，导体在整体上呈现电中性；而当发生电荷聚集后（即施加外电场后），虽然在不同的局部位置出现了感应电荷，但导体在整体上仍然保持中性。如图10.5 所示，静电感应现象一般被认为是由英国物理学家格雷在1720年首先发现的，而英国科学家坎顿和瑞典科学家维尔克则分别在1753年和1762年对静电感应现象做出了重要的理论补充。
图10.5 格雷发现了静电感应现象(www.xing528.com)
其次，绝缘体由于原子核具有很强的束缚力，所以电子只能在原子核附近的范围内运动，并构成包含一个正电荷和一个负电荷的“电偶极矩”；由于分子的无规则热运动，绝缘体中的电偶极矩的排列是杂乱无章的，所以整体对外不显电性；而当有外电场时，每个电偶极矩都将受到一个外力矩的作用，使得所有的电偶极矩都将转向外电场的方向。虽然由于分子热运动，这些电偶极矩的排列并不是特别整齐，但对绝缘体而言，在垂直于电场方向的两个表面上，也将由于电偶极矩的定向排列而产生“极化电荷”，而这个现象就叫作“静电极化”。显然，如果突然撤去外电场，绝缘体中电偶极矩的定向排列又将变回杂乱无章的状态。
从本质上看，无论是静电感应还是静电极化，都能使物体的两侧呈现等量异性的电荷，都是电荷在外电场作用下的结果。两者的区别只在于：如图10.6 所示，静电感应现象中的电荷就像脱缰的野马，会有实际的定向移动，并最终聚集在导体的不同部位，形成感应电荷；而对于静电极化现象，绝缘体中的电荷则好比被拴在柱子上的马儿，马儿会尽量朝向草料槽的方向，但无论它如何努力，都不能挣脱缰绳的束缚。因此，静电极化现象中的电荷不会有定向移动，其微观分布的情况也不会有显著变化，但会形成极化电荷。
图10.6 静电感应和静电极化
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