Kas ir elektrostatika?

Starp elektronu un protonu elektrostatiskais spēks ir ļoti spēcīgs, neskatoties uz tā vājo izskatu. Piemēram, ūdeņraža atomam, kas sastāv no viena elektrona un viena protona, ir gravitācijas spēks, kas tos satur kopā. Tomēr saskaņā ar spēka lielumu elektrostatiskais spēks starp tiem ir par 1024 lielāks nekā faktiskais gravitācija starp katru subatomisko daļiņu. Tas pats notiek neatkarīgi no atoma, jo katrs satur vienādu daudzumu elektronu un protonu, lai līdzsvarotu lādiņu.

Vienādojums šīs teorijas izveidošanai izriet no franču fiziķa 1780. gados vārdā Šarls Augustins de Kulons. Strādājot ar elementārām teorijām par elektromagnētismu, viņš noteica spēka līmeni, kas nepieciešams, lai saglabātu atomu kohēziju elektromagnētiskajā spēkā, neskatoties uz attālumu starp lādiņiem. Tas kļuva pazīstams kā Kulona likums, viena no fundamentālajām teorijām, kas nosaka elektrostatikas zinātni.

Zināšanas par elektrostatiku bija zināmas kopš seniem laikiem, kad senie grieķi pamanīja, ka dzintars piesaista gaismas daļiņas, kad to berzēja. Tas pamudināja viņus definēt vārdu elektrons, kas galu galā radīja mūsdienu elektroenerģijas terminoloģiju. Mūsdienu elektrostatisko parādību piemērus var redzēt, kad cilvēks ieberzē gumijas balonu savos matos un pielīmē to pie cita priekšmeta. Balons saglabās elektrostatisko lādiņu, piesaistot to citai virsmai.

Uzlādes apmaiņa notiek katru reizi, kad divas virsmas saskaras un atdalās. Tomēr visizplatītākais elektrostatikas piemērs ir materiālos, kas satur zināmu pretestību elektrības plūsmai. Sakarā ar to, ka lādiņu pārnešana no pretestības virsmas vai uz tās saglabā savu lādiņu ilgāku laiku, padarot iespējamu novērošanu. Šie lādiņi galu galā zaudē savu kohēziju un tiek neitralizēti izlādes veidā. Tas notiek, kad notiek statiskā šoka parādība.