Elektroforas yra primityvaus statinio elektros krūvio akumuliatoriaus arba generatoriaus forma, kurią 1762 m. iš pradžių išrado švedų fizikas Johanas Wilcke, tačiau prietaiso funkcija yra pakankamai paprasta, kad jį būtų galima pagaminti iš įvairių įprastų medžiagų. Žinomas politinis veikėjas ir išradėjas kolonijinėje Amerikoje Benjaminas Franklinas išpopuliarino šią idėją pagamindamas iš medžio, sieros, vaško ir alavo metalo. Įprastas elektroforas susideda iš izoliacinės plokštės, dažniausiai pagamintos iš dervos arba tam tikros rūšies plastiko, ant kurios dedama metalinė laidžioji plokštė. Metalinės plokštės centre yra pritvirtinta kita izoliacinė medžiaga, tokia kaip plastikinis puodelis, kuris naudojamas kaip rankena, kad būtų išvengta priešlaikinio elektroforo iškrovimo. Statinius elektros krūvius galima pašalinti iš įrenginio fiziškai palietus metalinę plokštę, trumpam įkraunant lemputes arba atliekant kitus eksperimentus.
Pagrindinis elektroforo veikimo principas yra triboelektrinis efektas, kitaip žinomas kaip kaupiama statinė elektra. Izoliacinė plokštė pirmiausia įkraunama statiniu elektros krūviu, prieš surenkant elektroforą, trinant jį į kitas medžiagas, tokias kaip vilna, kuri elektrostatinės indukcijos proceso metu izoliacinėje plokštėje sukels elektros krūvį. Kai izoliacinė plokštė ir laidžioji plokštė yra sudėtos kartu, statinis krūvis izoliatoriuje atskiria teigiamus ir neigiamus metalinio laidininko krūvius. Teigiami metalo krūviai nuleidžiami izoliacinės plokštės link, o neigiami krūviai atstumiami aukštyn.
Sukeltas neigiamas krūvis viršutiniame metalinės plokštės paviršiuje gali būti iškrautas fiziškai kontaktuojant su metalu, užbaigiant grandinę per žmogaus kūną į žemę. Įkrovimas dažnai yra pakankamai stiprus, kad prieš kontaktą nuo metalo ant piršto nušoks nekenksminga kibirkštis arba tarp dviejų paviršių galima įdėti mažos lemputės laidus, kad laikinai jį apšviestų, kai krūvis išsisklaidys. Didelės elektroforo versijos taip pat akimirksniu įžiebs vamzdžio formos fluorescencinę lemputę, jei vieną jos galą laikote rankoje, o kitą – arti įkrautos metalinės plokštės.
Vienas iš unikalių elektroforo aspektų, dėl kurių jis yra populiarus elektrinių principų demonstravimas, yra tai, kad izoliacinė plokštė veikia panašiai kaip sudėtingesni kondensatoriai ar elektros saugojimo blokai įprastose elektroninėse grandinėse. Tačiau, skirtingai nuo įprastų kondensatorių, izoliacinė plokštė turi įkrovą, kuri nėra išeikvota dėl metalinės plokštės statinės iškrovos. Po metalinės plokštės poliarizuoto energijos iškrovimo, jei metalinė plokštė pašalinama iš izoliacinės plokštės ir vėl dedama ant jos, metalo krūvio atsiskyrimas kartosis, nes izoliatorius vis dar išlaiko savo krūvį.
Atrodo, kad šis procesas demonstruoja idėją apie laisvą energiją, ateinančią iš niekur, nes statinis krūvis nuolat atnaujinamas ir iškraunamas, nesvarbu, kiek kartų metalinė plokštė nuimama, o paskui vėl dedama ant izoliacinės plokštės. Tiesą sakant, energija išsaugoma, nes fiziškai nustumiant metalinę plokštę ir ją pakeičiant, į elektroforo sistemą patenka potenciali energija, kuri vėliau paverčiama kinetine energija, kai įvyksta iškrova ar kibirkštis. Didelės elektroforo versijos žinomos kaip Van de Graaf generatoriai, galintys sukurti iki 2,000,000 1930 XNUMX voltų elektrostatinę įtampą, tokią, kokią XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pradžioje sukūrė pats JAV fizikas dr. Robertas Van de Graafas.