Electrostatische

Elektrostatica is het deelgebied van de natuurkunde dat zich bezighoudt met elektrische ladingen die in rust verkeren of langzaam veranderen, zodat magnetische verschijnselen verwaarloosbaar blijven. Het beschrijft de elektrische velden die door ladingen worden opgewekt, de krachten tussen ladingen en de elektrostatische potentiaal die daarmee samenhangt.

Een fundamentele wet is de Coulomb-regel: de kracht tussen twee puntladingen is recht evenredig met het product van de ladingen en omgekeerd met het kwadraat van de afstand; de richting ligt langs de lijn die de ladingen verbindt. Samen met de definities van elektrisch veld E en potentiaal V bieden ze een wiskundig raamwerk om krachten en energiën te berekenen. De som van velden van meerdere ladingen geeft volgens het principe van superpositie het totale veld.

In materialen onderscheidt elektrostatica geleiders en isolatoren: bij geleiders verplaatst lading zich zodat ze een uniforme toestand bereiken en uiteindelijk vooral op het oppervlak eindigt; bij isolatoren blijven ladingen lokaal vast. In lucht kan een grote veldsterkte leiden tot ontlading, vonkvorming of elektrisch breuk.

Toepassingen van elektrostatica zijn onder meer kopieermachines en printers die toner aantrekken met ladingen, elektrostatische spuit- en verftoepassingen, en elektrostatische precipitatoren voor stofafscheiding. In de natuur manifesteert elektrostatica zich in verschijnselen zoals statische elektriciteit en bliksem.