Elektrostaattisista

Elektrostaattisista ilmiöistä käytetään termiä elektrostatistiikka ja niihin liittyy sähkökenttien sekä kiinteiden varausten vuorovaikutuksia staattisissa tilanteissa. Elektrostatistiikka tutkii, miten kiinteät varaumat luovat sähkökenttiä, miten nämä kentät ja voimat jakautuvat tilassa sekä miten varauksia voidaan kuvailla ja laskea matemaattisesti. Keskeisiä käsitteitä ovat sähkövaraus, sähkökenttä, sähkökentän potentiaali sekä varauksenvaihtelun aiheuttamat vuorovaikutukset. Coulombin laki määrittelee kahden pistemäisen varauksen välisen voiman suuruuden ja suunnan, ja Gaussin laki yhdistää kentän sädettä ja varauksen jakaumaa.

Ilmiöt seuraavat usein superposition-periaatetta: kokonaisvaikutus saadaan summaten yksittäisten varausten vaikutuksista. Dielektrisissä materiaaleissa kentän voimakkuuteen vaikuttaa materiaalin permittiivisyys. Staattinen kuva voidaan esittää sekä kokonais- että differentiaalimuodoissa ja se voidaan johdattaa Maxwellin yhtälöistä staattisina rajoina; magneettiset vaikutukset ovat hallitsevia vain varausten liikkuessa.

Sovellukset ovat monipuolisia: kondensaattorit varastoivat sähkökenttää varausten avulla, elektrostaattinen maalauksentekniikka käyttää vastakkaisia varauksia maalausjäljen parantamiseen, xerografia sekä elektrostaattiset suodattimet ja pölynpoistosovellukset hyödyntävät voimia ja kentän suunnan hallintaa. Elektrostaattiset ilmiöt ovat keskeisiä sekä teoreettisessa fysiikassa että käytännön teknologioissa.