Elektrostatika

Elektromagnetizam
VFPt Solenoid correct2.svg
Elektricitet · Magnetizam
Elektrostatika

Električni naboj · Coulombov zakon · Električno polje · Električni tok · Gaussov zakon · Električni potencijal · Elektrostatska indukcija · Električni dipolni moment · Gustoća polarizacije

Istoimeni električni naboji se djelovanjem elektrostatičke sile odbijaju, a naboji suprotnog predznaka privlače.
Papir privučen natrljanim CD-om.

Elektrostatika je grana fizike koja se bavi istraživanjem električnih polja, sila i pojava nastalih među električnim nabojima koji miruju. [1]

Povijest

Prvi je Tales iz Mileta (600 pr. Kr.) pisao da jantar (grč. ἤλεϰτρον, ḗlektron), kada se tare, privlači sitne čestice tvari, a W. Gilbert otkrio je da i druge tvari, a ne samo jantar, imaju električno svojstvo. Pojavu električnoga odbijanja prvi je 1672. opazio Otto von Guericke, a 1663. konstruirao je prvi elektrostatički stroj na trenje. Razliku među vodičima i izolatorima otkrio je Stephen Gray. Francuski kemičar C. F. C. du Fay utvrdio je 1734. različitost električnog naboja nastalog trljanjem stakla od naboja nastalog trljanjem smole, a G. Ch. Lichtenberg nazvao je pozitivnim električni naboj nastao trljanjem stakla. Oko 1747. B. Franklin konstatirao je da se pri trenju stvaraju uvijek jednake količine pozitivnog i negativnog električnog naboja. Istraživanjem sila koje djeluju među električnim nabojima bavili su se H. CavendishJ. Priestley, a zakon o ovisnosti privlačne ili odbojne sile o nabojima i udaljenosti među nabojima, a osnovi pokusa formulirao, Ch. A. de Coulomb, pa se po njemu mjerna jedinica električnog naboja naziva kulon (C). Prema Coulombovu zakonu sila F koja djeluje između dvaju točkastih električnih naboja q1 i q2 razmjerna je produktu obaju naboja, a obrnuto razmjerna kvadratu njihova razmaka r:

gdje je: ε0dielektrična permitivnost vakuuma. Sila je najjača u vakuumu, a slabija u svim drugim sredstvima: [2]

gdje je: εr - relativna dielektrična permitivnost nekog sredstva ili tvari, ε - dielektrična permitivnost (ili samo permitivnosti) tvari.

Sila F je vektor, pa je i jakost električnog polja E vektorska veličina, a kao smjer električnoga polja uzima se onaj smjer u kojem djeluju sile na pozitivni naboj. Električno polje može se opisati i skalarnim veličinama, potencijalima V. Električni naboji mogu pod utjecajem električnih sila obavljati mehanički rad, a to znači da u svakoj točki polja električni naboj q ima izvjesnu potencijalnu energiju (električni potencijal) s obzirom na neku referentnu točku u polju kojoj se pripisuje potencijal φ = 0. To je obično vrlo udaljena točka u polju ili Zemlja. Sve točke u polju koje imaju isti potencijal leže na ekvipotencijalnim plohama.

Za električni naboj q električni potencijal V neke točke na udaljenosti r iznosi:

Budući da je razlika potencijala među dvjema točkama u elektrostatičkom polju jednaka električnom naponu među tim točkama, to će u elektrostatici, gdje naboji miruju, sve točke nekog vodiča biti na istom električnom potencijalu, jer bi inače zbog napona došlo do gibanja naboja. Iz odnosa Uab = Va – Vb proizlazi da se električni potencijal i električni napon mjere istom mjernom jedinicom volt (V), a jakost električnog polja mjeri se u voltima po metru (V/m).

Other Languages
Alemannisch: Elektrostatik
العربية: كهروستاتيكا
asturianu: Electrostática
azərbaycanca: Elektrostatika
беларуская: Электрастатыка
беларуская (тарашкевіца)‎: Электрастатыка
български: Електростатика
bosanski: Elektrostatika
čeština: Elektrostatika
Deutsch: Elektrostatik
Esperanto: Elektrostatiko
español: Electrostática
français: Électrostatique
Nordfriisk: Elektrostaatik
Bahasa Indonesia: Elektrostatik
italiano: Elettrostatica
日本語: 静電気学
한국어: 정전기학
lietuvių: Elektrostatika
latviešu: Elektrostatika
македонски: Електростатика
Nederlands: Elektrostatica
norsk nynorsk: Elektrostatikk
Piemontèis: Eletrostàtica
português: Eletrostática
română: Electrostatică
srpskohrvatski / српскохрватски: Elektrostatika
Simple English: Electrostatics
slovenčina: Elektrostatika
slovenščina: Elektrostatika
српски / srpski: Електростатика
Basa Sunda: Éléktrostatika
svenska: Elektrostatik
Türkçe: Elektrostatik
татарча/tatarça: Электростатика
українська: Електростатика
oʻzbekcha/ўзбекча: Elektrostatika
Tiếng Việt: Tĩnh điện học
中文: 靜電學
粵語: 靜電學