آیا می دانستید؟ مسواک زدن کفش‌ها باعث می‌شود گرد و غبار آنها راحت‌تر شوند، به عبارت دیگر گرد و غبار را جذب می‌کنند. این همه به دلیل نیروهای الکترواستاتیک است. بیایید حفاری کنیم و بیشتر بدانیم.
اهداف یادگیری
در پایان این مبحث، انتظار می رود که
الکترواستاتیک به شاخه ای از فیزیک اطلاق می شود که مسئول مطالعه بارهای الکتریکی در حالت سکون است. از زمان فیزیک کلاسیک، موادی مانند کهربا برای جذب ذرات سبک وزن پس از مالش شناخته شده است. پدیده های الکترواستاتیکی از نیروهایی می آیند که بارهای الکتریکی بر یکدیگر وارد می کنند. این نیروها را می توان با قانون کولمب توصیف کرد. اگرچه نیروهای القایی الکترواستاتیک ضعیف به نظر می رسند، برخی از نیروهای الکترواستاتیکی مانند نیروی بین پروتون و الکترون که با هم یک اتم هیدروژن تولید می کنند، تقریباً 36 مرتبه قدر قوی تر از نیروی گرانشی است که بین آنها اعمال می شود.
نمونه هایی از پدیده های الکترواستاتیک بسیار زیاد است. برخی از آنها بسیار ساده هستند، مانند جذب نایلون پلاستیکی به دست پس از درآوردن از بسته. برخی دیگر مانند انفجار سیلوهای غلات، عملکرد دستگاه فتوکپی و چاپگر لیزری و آسیب قطعات الکترونیکی در حین ساخت، خود به خود بیشتر هستند. الکترواستاتیک همه چیز در مورد تجمع بار در سطح اجسام در نتیجه تماس با سطوح دیگر است. اگرچه تبادل بارها زمانی اتفاق می‌افتد که هر دو سطح با هم تماس پیدا می‌کنند و از هم جدا می‌شوند، اثرات تبادل بارها معمولاً تنها زمانی متوجه می‌شوند که حداقل یکی از سطوح مقاومت بالایی در برابر جریان الکتریسیته داشته باشد. دلیل آن این است که هزینه هایی که منتقل می شود به اندازه کافی در آنجا محبوس می شوند که بتوان آثار آنها را مشاهده کرد. سپس این بارها روی جسم باقی می مانند تا زمانی که به سرعت توسط تخلیه خنثی شوند یا به زمین بریزند. به عنوان مثال، پدیده رایج شوک ایستا نتیجه خنثی شدن باری است که در بدن از تماس با سطوح عایق شده ایجاد می شود.
قانون کولومب
این قانون می‌گوید: «میزان نیروی الکترواستاتیک دافعه یا جاذبه بین دو بار نقطه‌ای نسبت مستقیم با حاصلضرب قدر بارها و با مجذور فاصله بین آنها نسبت عکس دارد».
نیرو در امتداد خط مستقیمی است که به آنها می پیوندد. در مواردی که دو بار دارای علامت یکسانی باشند، نیروی الکترواستاتیک بین آنها دافعه است. در مواردی که علائم متفاوتی دارند، نیروی بین آنها جذاب است.
میدان الکتریکی
میدان الکتریکی بر حسب واحد نیوتن بر کولن یا ولت بر متر به میدان برداری اشاره دارد که در همه جا قابل تعریف است، جدا از محل بارهای نقطه ای (این نقطه ای است که در آن به بی نهایت واگرا می شود). این نیروی الکترواستاتیکی بر حسب نیوتن بر یک بار آزمایشی کوچک در نقطه ای که به دلیل قانون کولن است، تقسیم بر مقدار بار بر حسب کولن تعریف می شود.
خطوط میدان الکتریکی مهم هستند و برای تجسم میدان الکتریکی استفاده می شوند. این خطوط با بار مثبت شروع می شوند و با بار منفی به پایان می رسند. آنها همچنین با جهت میدان الکتریکی در هر نقطه موازی هستند و چگالی این خطوط میدان معیاری از بزرگی میدان الکتریکی در هر نقطه است.
