Vad är Electrostatics?

August 31

Electrostatics är den vetenskapliga disciplin som innebär studier av olika fenomen som orsakas av elektriska laddningar som är långsamma eller ens stilla. Forskare studerar elektromagnetisk växelverkan, den kraft som håller ett elektromagnetiskt fält tillsammans, för subatomära partiklar som elektroner och protoner. Dessa partiklar producerar elektromagnetiska fält genom att elektriskt laddad med antingen en positiv eller negativ laddning. Som en av de fyra fundamentala krafter fysik, elektromagnetiska krafter samverkar med partiklar i en mängd olika sätt, bland annat de minimala reaktioner som observerats i elektrostatik.

Mellan en elektron och proton, är den elektrostatiska kraften mycket stark, trots sin svaga utseende. Till exempel, en väteatom, som består av en enda elektron och en enda proton har en gravitationskraft hålla dem samman. Men enligt den storleksordning av våld, är den elektrostatiska kraften mellan dem 10 24 mer än den faktiska gravitationen mellan varje subatomär partikel. Detsamma är sant oavsett atomen, som var och en innehåller samma mängd av elektroner och protoner för att balansera laddningen.

Ekvationen för att upprätta denna teori kommer från en fransk fysiker på 1780-talet som heter Charles Augustin de Coulomb. Arbeta med rudimentära teorier om elektromagnetism, beslöt han nivån kraft som behövs för att upprätthålla atom sammanhållningen i elektromagnetisk kraft trots avståndet mellan laddningarna. Detta blev känt som Coulomb lag, en av de grundläggande teorier som definierar vetenskapen om elektrostatik.

Kunskap om elektro var känd sedan antiken då de gamla grekerna märkt att bärnsten lockade ljuspartiklar när den gnuggas. Detta fick dem att definiera ordet elektron, vilket i slutändan skapade den moderna terminologin av el. Samtida exempel på elektrostatiska fenomen kan ses när en person gnuggar en gummiballong i hans eller hennes hår och sticker den till ett annat objekt. Ballongen kommer att behålla en elektrostatisk laddning, locka den till en annan yta.

Laddnings utbyten hända varje gång två ytor kommer i kontakt och separat. Men den vanligaste exemplet på elektrostatik sker i material som innehåller någon form av motstånd mot flödet av el. På grund av det faktum att överföringen av avgifter från eller till en resistiv yta behåller sin laddning under en längre tid, vilket gör observation möjligt. Dessa avgifter förlorar så småningom sin sammanhållning och bli neutraliseras i form av utsläpp. Detta är vad som händer när fenomenet en statisk chock inträffar.