Elektostatiikkaa

Elektrostatiikkaa on sähköopin osa-alue, joka tutkii sähkövarauksia, jotka ovat levossa. Se keskittyy sähköisiin vuorovaikutuksiin, jotka johtuvat näistä levossa olevista varauksista. Keskeisiä käsitteitä elektrostatiikassa ovat sähkövaraus, Coulombin laki, sähkökenttä ja sähköpotentiaali.

Sähkövaraus on aineen perustavanlaatuinen ominaisuus, joka aiheuttaa sähkömagneettisia ilmiöitä. Varaukset voivat olla positiivisia tai negatiivisia. Samanmerkkiset varaukset hylkivät toisiaan, kun taas erimerkkiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa. Coulombin laki kuvaa kahden pistemäisen varauksen välistä voimaa. Lain mukaan voiman suuruus on suoraan verrannollinen varausten tuloon ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön.

Sähkökenttä on alue avaruudessa, jossa sähkövaraus kokee voiman. Sähkökentän voimakkuus ja suunta määräytyvät siellä olevien varausten perusteella. Sähköpotentiaali puolestaan kuvaa sähköisen potentiaalienergian määrää tilavuusyksikköä kohden tietyssä pisteessä sähkökentässä. Se on skalaarisuure, jolla ei ole suuntaa.

Elektrostatiikan ilmiöitä esiintyy luonnossa ja tekniikassa. Esimerkiksi salama on suuri elektrostatiikan ilmiö. Muita sovelluksia ovat sähköstaattiset suodattimet, värikopiokoneet ja maaliruiskut. Myös monien elektronisten komponenttien toiminta perustuu elektrostatiikan periaatteisiin. Tutkimalla elektrostatiikkaa ymmärrämme paremmin sähkön luonnetta ja sen vuorovaikutuksia aineen kanssa.