Quá trình cung cấp điện tích cho một vật thể được gọi là tích điện (sạc). Điện tích là tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên tử, nó quyết định cách các hạt này tương tác và cung cấp năng lượng cho dòng điện mà chúng ta sử dụng. Về cơ bản, bạn có thể sạc một vật chưa tích điện bằng ba phương pháp sau:
a. Sạc bằng ma sát
Cách đơn giản nhất để truyền điện tích là cọ xát hai vật vào nhau. Trong quá trình này, một vật mất electron, còn một vật nhận electron. Vật mất electron sẽ tích điện dương, vật nhận electron sẽ tích điện âm. Phương pháp sạc bằng ma sát được gọi là phương pháp nhiễm điện bằng ma sát hoặc phương pháp Triboelectric.
Ở mức độ đơn giản, sạc bằng ma sát có thể thấy qua hiện tượng tĩnh điện. Tĩnh điện là hiện tượng mất cân bằng điện tích trên bề mặt của một vật. Nguyên nhân gây ra tĩnh điện là khi hai vật rắn cọ xát vào nhau, vật mất electron sẽ mang điện tích dương, vật nhận electron sẽ mang điện tích âm. Electron có thể di chuyển từ vật này sang vật kia, tạo ra sự mất cân bằng điện tích.
Ở mức độ phức tạp hơn, sạc bằng ma sát có thể thấy qua phanh tái tạo trên xe điện. Trong hệ thống phanh thông thường, đĩa phanh và má phanh tạo ra ma sát, để làm chậm hay dừng xe. Ma sát này biến động năng từ chuyển động của xe, trở thành nhiệt năng, thoát ra không khí. Năng lượng này nếu không dùng vào việc gì đó, sẽ trở thành nhiệt thải thông thường, mất đi lãng phí.
Các kỹ sư nghiên cứu, đưa ra hệ thống phanh có thể thu hồi phần lớn động năng của xe mỗi khi phanh, chuyển đổi thành điện năng. Xe điện và xe điện lai (xe hybrid), sử dụng kỹ thuật này để tự tạo ra năng lượng, sạc lại pin mỗi khi bạn đạp phanh. Hệ thống này được gọi là phanh tái tạo, giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng và hỗ trợ xe có phạm vi hoạt động xa hơn.
b. Sạc bằng dẫn điện
Điện tích có thể được truyền từ nơi này sang nơi khác thông qua dây dẫn điện. Sạc bằng dẫn điện cần có đến điện áp, là lượng công cần thiết để di chuyển một điện tích từ vị trí này sang vị trí khác trong điện trường. Đây là cách dòng điện được truyền trong đường dây điện và các mạch điện hoạt động.
Sạc bằng dẫn điện là phương pháp sạc phổ biến nhất, sử dụng trong rất nhiều công nghệ để cung cấp cấp năng lượng cho các thiết bị hoạt động như sạc pin điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính xách tay, máy ảnh, xe điện…
c. Sạc bằng cảm ứng
Cảm ứng điện từ là hiện tượng cho phép truyền năng lượng điện, từ mạch này sang mạch khác thông qua từ trường. Nhà khoa học người Anh Michael Faraday phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ vào đầu thế kỷ 19. Thông qua các thí nghiệm, ông chứng minh từ trường thay đổi có thể tạo ra dòng điện trong vật dẫn gần đó. Khám phá của Faraday đặt nền móng cho các hệ thống điện hiện đại.
Sạc bằng cảm ứng diễn ra khi một vật dẫn chưa tích điện đưa lại gần một vật dẫn tích điện, nhưng không có tiếp xúc vật lý giữa chúng, năng lượng điện từ vật dẫn tích điện sẽ truyền cho vận dẫn kia thông qua cảm ứng điện từ. Việc không có tiếp xúc vật lý phân biệt sạc bằng cảm ứng với sạc bằng dẫn điện.
