Elektrostaattinen

Elektrostaattinen viittaa sähkövarausten välisiin staattisiin vuorovaikutuksiin sekä niihin liittyviin ilmiöihin ja teknisiin sovelluksiin. Se kattaa perusfysikaaliset ilmiöt sekä ne käytännön tekniikat, joissa varaukset ovat suurelta osin paikallaan suhteessa toisiinsa.

Perusilmiöt ja käsitteet muodostavat elektrostaattisen alan perustan. Coulombin laki kuvaa kahden pistevarauksen välisen voiman suuruuden ja suunnan, ja se johtaa sähkökentän kuvaamiseen. Sähkökenttä (E) ja sähkökentän potentiaali (V) määrittävät, millaisia voimia kappaleille kohdistuu. Gaussin laki liittyy kentän jakaumaan ja varauksien distributioniin. Dielettriset aineet sekä polarisaatio vaikuttavat materiaalin permittiviteettiin ja siten sähkökentän käyttäytymiseen kondensaattoreissa ja eristeissä.

Materiaalien osalta elektrostaattiset vuorovaikutukset ovat keskeisiä. Dielettrit ja polarisaatio muuttavat sähköisen ympäristön ominaisuuksia, mikä vaikuttaa eristeiden ja kondensaattorien suorituskykyyn sekä sähkökentän kulkuun. Varausten hallinta mahdollistaa kohdistamisen, varauksien siirron ja erilaisten eristys- sekä suojatoimenpiteiden toteuttamisen käytännössä.

Sovellukset ovat laajoja. Elektrostaattisia ilmiöitä hyödynnetään hiukkasten keräyksessä ja suodatuksessa sekä pintakäsittelyissä, kuten elektrostaattisessa maalaus- ja ruiskutusmenetelmissä. Kopiointi- ja tulostustekniikoissa latentin kuvan muodostuminen sähköisen varauksen avulla on keskeistä, ja tämä periaate on edelleen kehityksen ytimessä.

Historia ja kehitys ovat kytköksissä sekä perusfysiikkaan että tekniseen soveltamiseen. Elektrostaattisen ilmiön tutkimus sai alkunsa 1700–1800-luvuilla Coulombin ja Gaussin töiden myötä, ja se on laajentunut moniin käytännön teknologioihin.