sähköstatiisissa

Sähköstatiikka käsittelee sähkövarauksien ja niiden välisiä vuorovaikutuksia, kun varaukset ovat levossa eli liikkuvat liian hitaasti havaitsemiseksi. Tila, jossa sähkövaraukset ovat tasapainossa ja liikkuvat enää vähäisessä määrin, tunnetaan nimellä sähköstatiikka. Se poikkeaa sähködynamiikasta, joka tutkii liikkuvien varauksien aiheuttamia ilmiöitä, kuten sähkövirtoja ja magneettikenttiä.

Perusilmiö sähköstatiikassa on Coulombin laki, joka kuvaa kahden punktivarauksen välisiä voimia. Varaukset voivat olla positiivisia tai negatiivisia, ja samantyyppiset varaukset hylkivät toisensa, kun taas vastakkaiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa. Näiden voimien seurauksena varaukset jakautuvat tasapainotilaan, jolloin pinnalla syntyy tasaisesti jakautunutta varauskerrosta.

Sähköstatiikkaan liittyy myös sähkökenttiä, jotka syntyvät varauksista ja vaikuttavat niihin. Kenttä kuvaa voiman suuntaa ja voimakkuutta, jonka varaus kokee. Kenttä voidaan kuvata matemaattisesti Gaussin lailla, joka yhdistää varauksen ja sen aiheuttaman kentän. Esimerkiksi metalliesineissä varaukset liikkuvat pinnalle, jolloin sisällä syntyy tasainen kenttä.

Sähköstatiikkaa sovelletaan muun muassa sähköstatiisissa suodattimissa, kopiokoneissa ja sähköstatiisissa maalausmenetelmissä. Lisäksi se on tärkeä osa sähkömagneettisen säteilyn ja ionisaation tutkimusta. Ilmiöitä voidaan hyödyntää myös sähköstatiisissa suojauksissa, kuten sähköstatiisissa kangaspeitteissä, jotka estävät pölyn kertymisen.