Sähkövarauksiin

Sähkövarauksiin liittyvät peruspiirteet kuvaavat, miten aineen hiukkasten varaukset vaikuttavat sähköiseen vuorovaikutukseen. Varauksia voi olla positiivisia ja negatiivisia: protonin varaus on positiivinen ja elektronin varaus negatiivinen. Varaukset esiintyvät kaikkialla aineessa, ja kokonaisvaraus säilyy suljetussa systeemissä.

Coulombin laki määrittelee kahden pistevarauksen välisen voiman suuruuden ja suunnan. Voima F on suuruudeltaan F = k |q1 q2| / r^2, missä r on etäisyys ja k on Coulombin vakio. Samanmerkkiset varaukset hylkivät toisiaan, erimerkkiset vetävät toisiaan. Varauksista syntyy sähköinen kenttä, jonka voimakkuus riippuu varauksesta ja etäisyydestä. Yksikkö on coulomb (C).

Varaukset voivat syntyä ja liikkua useilla tavoilla: kosketuksesta, hankauksesta (triboelectrinen efekti) tai induktion kautta toiseen kappaleeseen ilman suoraa kosketusta. Johtavissa aineissa varaukset voivat liikkua sähkövirran muodossa; eristeissä liike on rajoitettua. Maadoitus poistaa ylimääräisen varauksen ja tasoittaa potentiaalia.

Sähkövaraukset ja niihin liittyvät kentät ovat keskeisiä elektrostatian ja elektronisten laitteiden toiminnan kannalta. Ne mahdollistavat kondensaattoreiden varastoinnin, varauksien hallinnan piireissä sekä erilaisten arkipäivän ilmiöiden, kuten staattisen sähkön sekä purkautumien, ymmärtämisen.