Što je elektrostatika?

Elektrostatika je znanstvena disciplina koja se bavi proučavanjem različitih pojava uzrokovanih električnim nabojima koji se sporo ili čak miruju. Istraživači proučavaju elektromagnetsku interakciju, silu koja drži elektromagnetsko polje na okupu, subatomskih čestica kao što su elektroni i protoni. Te čestice proizvode elektromagnetska polja tako što su električni nabijene pozitivnim ili negativnim nabojem. Kao jedna od četiri temeljne sile fizike, elektromagnetske sile djeluju s česticama na različite načine, uključujući minimalne reakcije koje se mogu vidjeti u elektrostatici.

Između elektrona i protona, elektrostatička sila je vrlo jaka, unatoč slabom izgledu. Na primjer, atom vodika, sastavljen od jednog elektrona i jednog protona, ima gravitacijsku silu koja ih drži zajedno. Međutim, prema redu veličine sile, elektrostatička sila između njih je 1024 veća od stvarne gravitacije između svake subatomske čestice. Isto vrijedi bez obzira na atom, jer svaki sadrži istu količinu elektrona i protona za uravnoteženje naboja.

Jednadžba za utvrđivanje ove teorije potječe od francuskog fizičara iz 1780-ih po imenu Charles Augustin de Coulomb. Radeći s rudimentarnim teorijama o elektromagnetizmu, odredio je razinu sile potrebnu za održavanje atomske kohezivnosti u elektromagnetskoj sili unatoč udaljenosti između naboja. To je postalo poznato kao Coulombov zakon, jedna od temeljnih teorija koje definiraju znanost o elektrostatici.

Znanje o elektrostatici bilo je poznato još od antike kada su stari Grci primijetili da jantar privlači svjetlosne čestice kada se trlja. To ih je potaknulo da definiraju riječ elektron, što je u konačnici stvorilo modernu terminologiju elektriciteta. Suvremeni primjeri elektrostatičkih pojava mogu se vidjeti kada osoba utrlja gumeni balon u kosu i zalijepi ga za drugi predmet. Balon će zadržati elektrostatički naboj, privlačeći ga na drugu površinu.

Razmjena naboja se događa svaki put kada dvije površine dođu u dodir i razdvoje se. Međutim, najčešći primjer elektrostatike javlja se u materijalima koji sadrže neku vrstu otpora strujanju struje. Zbog činjenice da prijenos naboja sa ili na otpornu površinu zadržava svoj naboj dulje vrijeme, što omogućuje promatranje. Ti naboji na kraju gube svoju koheziju i neutraliziraju se u obliku pražnjenja. To se događa kada se pojavi fenomen statičkog šoka.