elektrostaatsete

Elektrostaatika on füüsika haru, mis tegeleb elektriliste laengute ning nende poolt tekitatavate elektriväljade ja jõudude uurimisega, kui laengud on püsivad või muutuvad ainult väga aeglaselt.

Peamised mõisted on laeng q, elektriväli E ja jõud F. Jõud laengule q rakendab alati F = qE. Kahe punktlaengu vahel avaldub vastastikune jõud Coulombi seaduse järgi: F = (1/(4π ε0)) (q1 q2)/r^2, kus ε0 on vaakumi dielektriline läbituvus. Elektriväli E kirjeldab mõju, mida laeng tekitab; F = qE.

Gaussi seadus kirjutab: ∮ E·dA = Qenc/ε0, mis lihtsustab väljasuuruste leidmist sümmeetrilistes olukordades. Dielektrikumide olemasolu muudab elektrivälja tugevust, neil on permittiivus ning relatiivne permittiivus εr, nii et ε = εr ε0. Kapacitatsioon C määratakse kui C = Q/V ja elektriline energia U = 1/2 C V^2. Laengute ja väljade kirjeldamiseks kasutatakse ka Poisson’i võrrandit ∇^2V = -ρ/ε0 (laenguga ruumis) ning Laplace’i võrrandit ∇^2V = 0, kui laenguid ei ole.

Olulised rakendused hõlmavad kondensaatoreid ja üldse elektrostaatilisi elemente, elektrostatilisi tolmu-eraldajaid (electrostatic precipitators), xerograafiat (kopi ja printimine) ning inkjet-printereid ja elektrostaatilist peale kandmist. Elektrostaatika on oluline osa elektromagnetismist ja erineb magnetostaatikast, kus tegeletakse peamiselt juhtvedude ja magnetväljadega.

Ajalugu põhineb Coulombi seadusel 18. sajandi lõpus, mis andis elektriväljade ja laengute mõistmise põhirammi.