Elektrofor je oblik primitivne baterije ili generatora statičkog električnog naboja koji je prvobitno izumio švedski fizičar Johan Wilcke 1762. godine, no funkcija uređaja je dovoljno osnovna da se može napraviti od raznih uobičajenih materijala. Poznati politički lik i izumitelj u kolonijalnoj Americi, Benjamin Franklin, popularizirao je ideju tako što je napravio jednu od drva, sumpora, voska i kositarnog metala. Konvencionalni elektrofor se sastoji od izolacijske ploče, obično izrađene od smole ili plastike neke vrste, na koju se postavlja metalna vodljiva ploča. U sredini metalne ploče pričvršćen je drugi izolacijski medij kao što je plastična čaša koja se koristi kao ručka za sprječavanje prijevremenog pražnjenja elektrofora. Statički električni naboji mogu se povući iz uređaja fizičkim dodirom metalne ploče, bilo trenutnim punjenjem žarulja ili izvođenjem drugih pokusa.
Osnovni princip rada elektrofora je triboelektrični efekt, inače poznat kao pohranjeni statički elektricitet. Izolacijska ploča se najprije puni statičkim električnim nabojem prije nego što se sastavlja elektrofor trljanjem o druge materijale kao što je vuna koja će inducirati električni naboj u izolacijskoj ploči kroz proces elektrostatičke indukcije. Kada se izolacijska i vodljiva ploča postave zajedno, statički naboj u izolatoru odvaja pozitivne i negativne naboje u metalnom vodiču. Pozitivni naboji u metalu povlače se prema dolje prema izolacijskoj ploči, a negativni naboji se odbijaju prema gore.
Inducirani negativni naboj na gornjoj površini metalne ploče može se zatim isprazniti fizičkim kontaktom s metalom, dovršavajući krug kroz ljudsko tijelo u tlo. Naboj je često dovoljno jak da će bezopasna iskra skočiti s metala na nečiji prst prije kontakta, ili se provodnici male žarulje mogu postaviti između dvije površine kako bi je privremeno zapalili kako se naboj rasprši. Velike inačice elektrofora također će trenutno zasvijetliti fluorescentnu žarulju u obliku cijevi ako se jedan kraj drži u ruci, a drugi drži blizu nabijene metalne ploče.
Jedan od jedinstvenih aspekata elektrofora koji ga čini popularnom demonstracijom električnih principa je da izolacijska ploča djeluje slično kao i sofisticiraniji kondenzatori ili jedinice za pohranu električne energije u uobičajenim elektroničkim krugovima. Međutim, za razliku od tipičnih kondenzatora, izolacijska ploča drži naboj koji nije iscrpljen procesom statičkog pražnjenja u metalnoj ploči. Nakon što se dogodi polarizirano pražnjenje energije metalne ploče, ako se metalna ploča ukloni iz blizine izolacijske ploče, a zatim ponovno stavi na nju, razdvajanje naboja u metalu će se ponoviti jer izolator još uvijek drži naboj.
Čini se da ovaj proces demonstrira ideju slobodne energije koja dolazi niotkuda, budući da se statički naboj kontinuirano obnavlja i prazni bez obzira koliko puta se metalna ploča ukloni i zatim vrati na izolacijsku ploču. U stvarnosti, energija se čuva jer rad fizičkog odmicanja metalne ploče i njezine zamjene uvodi potencijalnu energiju u elektroforov sustav, koja se zatim pretvara u kinetičku energiju kada se dogodi pražnjenje ili iskra. Velike inačice elektrofora poznate su kao Van de Graaf generatori, koji su sposobni proizvoditi elektrostatički napon u rasponu do 2,000,000 1930 XNUMX volti, poput one koju je stvorio sam američki fizičar dr. Robert Van de Graaf početkom XNUMX-ih.