Elektostatiikka

Elektostatiikka on sähkömagnetismin osa-alue, joka tutkii sähkövarauksien ja niiden välisiä vuorovaikutuksia, kun varaukset ovat levossa eli liikkuvat suhteellisen hitaasti. Sen perusilmiö perustuu siihen, että samantyyppiset varaukset hylkivät toisensa ja vastakkaiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa. Tämä vuorovaikutus selitetään Coulombin lain avulla, joka kuvaa kahden pistevarauksen välisen voiman riippuvan varauksien tulosta ja niiden välisestä etäisyydestä.

Elektostatiikassa tärkeä käsite on sähkökenttä, joka kuvaa varauksien ympäristöön vaikuttamaa voimaa. Kenttä kuvaa, kuinka voimakkaasti varaus vaikuttaa ympäristöönsä, ja sen voimakkuus mitataan newtoneina per coulomb (N/C). Sähkökenttä voidaan visualisoida kenttäviivoilla, jotka osoittavat kentän suunnan ja tiheys kuvaa sen voimakkuutta.

Elektrostatiikassa käytetään myös käsitettä potentiaali, joka kuvaa varauksen potentiaalista energiaa tietyssä kohdassa. Potentiaali on skalaarikenttä, joka riippuu varauksen sijainnista ja sen ympäristön varauksista. Potentiaalin ja kentän välillä on suhde, joka ilmaistaan gradienttina.

Elektrostatiikkaa sovelletaan monilla aloilla, kuten sähkötekniikassa, materiaalitieteessä ja ilmakehätieteessä. Esimerkiksi sähköstatiikkaa hyödynnetään sähköstatiisissa suodattimissa, kopiointikoneissa ja sähköstatiisissa maalausmenetelmissä. Lisäksi ilmiöitä, kuten sähköiset myrskyt ja sähköiset purkaukset, voidaan tutkia elektrostatiikan keinoin.