Поэтому если рядом подвешены два заряженных тела, то их заряд будет сохраняться дольше, если они заряжены разноимённо, нежели в случае одноимённого заряда. Ибо хотя электродвижущая сила, стремящаяся вызвать движение электричества через газ, разделяющий проводники, значительно больше в случае противоположного заряда тел, никакой заметной потери заряда через газ не наблюдается. Фактические потери происходят через опоры, а электродвижущая сила через опоры больше при одноимённых зарядах тел.
Этот результат кажется странным лишь до тех пор, пока мы ожидаем утечки заряда за счёт прохождения электричества через воздух между телами. Прохождение электричества через газы имеет место при пробое и не наступает, прежде чем электродвижущая напряжённость достигнет определённого значения.
Предельное значение электродвижущей напряжённости в диэлектрике, не вызывающей в нём разряда, называется Электрической Прочностью диэлектрика. Электрическая прочность воздуха уменьшается по мере понижения давления от атмосферного до примерно трёх миллиметров ртутного столба. При дальнейшем уменьшении давления электрическая прочность быстро увеличивается, а при максимально достижимом в настоящий момент разряжении электродвижущая напряжённость, необходимая для получения искры в четверть дюйма длиной, больше напряжённости, вызывающей восьмидюймовую искру при обычном давлении.
Таким образом, вакуум, т. е. то, что остаётся в сосуде после того, как из него удалено всё, что можно удалить, является изолятором с очень большой электрической прочностью.
Электрическая прочность водорода значительно меньше, чем прочность воздуха при том же давлении.
Некоторые сорта стекла в холодном состоянии являются изумительно хорошими изоляторами. Сэр У. Томсон сохранял электрические заряды в герметически запаянных колбах в течение нескольких лет. Однако то же стекло становится проводником при температуре, не превосходящей температуры кипения воды.
Гуттаперча, каучук, эбонит, парафин и смолы являются хорошими изоляторами; так сопротивление гуттаперчи при 75° F в 6×1019 раз больше сопротивления меди.
Лёд, кристаллы и затвердевшие электролиты также являются изоляторами.
Некоторые жидкости, как, например, керосин, скипидар и некоторые масла, также являются изоляторами, но значительно уступающими хорошим твёрдым изоляторам.
ДИЭЛЕКТРИКИ
Удельная индуктивная способность
52. Все вещества, изолирующая способность которых такова, что при их помещении между двумя проводниками, находящимися под различным потенциалом, действующая на них электродвижущая сила не производит немедленного перераспределения электричества до установления постоянного значения потенциала, названы Фарадеем Диэлектриками.
Из пока не опубликованных работ Кавендиша видно, что он ещё до 1773 г. измерил ёмкость пластин из стекла, смолы, пчелиного воска и шеллака и установил, во сколько раз их ёмкость больше ёмкости воздушной пластины тех же размеров.
Фарадей, которому эти исследования не были известны, установил, что ёмкость накопителя зависит от природы изолирующей среды между проводниками, а также от размеров самих проводников и их взаимного расположения. Заменяя воздух в накопителе на другие изолирующие среды в качестве диэлектрика и оставляя его во всем остальном неизменным, Фарадей установил, что при замене воздуха другими газами ёмкость заметно не меняется, но при замене воздуха на шеллак, серу, стекло и т. п. ёмкость воздуха возрастает в отношении, различном для разных веществ.
Благодаря применению более тонких методов измерения Больцману удалось заметить зависимость индуктивной способности газов от давления.
Эта характеристика диэлектриков, названная Фарадеем Удельной Индуктивной Способностью, называется также Диэлектрической Постоянной вещества. Она определяется как отношение ёмкости накопителя, в котором диэлектриком служит данное вещество, к ёмкости этого же накопителя с вакуумным диэлектриком.
Если диэлектрик является плохим изолятором, то измерить его диэлектрическую постоянную довольно трудно, так как заряд в накопителе не будет держаться достаточно долго, чтобы можно было произвести измерения. Однако ясно, что индуктивная способность существует не только для хороших изоляторов; возможно, она существует вообще для всех тел.