Elektrostatika je grana fizike koja proučava interakcije između električnih naboja u nepokretnom stanju. Drugim riječima, elektrostatika se bavi istraživanjem kako se električni naboji ponašaju kada su u mirnom stanju ili kada se nalaze u nepokretnim tvarima poput metala ili izolatora. Električni naboji mogu biti pozitivni ili negativni i privlače ili odbijaju jedni druge ovisno o svojstvima naboja.
Važnost elektrostatike je ogromna jer se temelji na osnovnim principima elektriciteta koji su ključni za razumijevanje elektriciteta i elektromagnetizma. Poznavanje elektrostatike pomaže nam u rješavanju problema vezanih uz električna polja, električne nabore i električnu potencijalnu energiju.
Jedno od osnovnih pravila elektrostatike je Coulombov zakon, prema kojem je sila kojom dva naboja djeluju jedan na drugoga proporcionalna umnošku njihovih naboja, a obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. To znači da se sila privlačenja ili odbijanja dvaju naboja povećava s povećanjem vrijednosti naboja te smanjenjem udaljenosti između njih.
Primjer elektrostatičke interakcije je pojava privlačenja ili odbijanja naboja. Kada trljamo balon o odjeću, balon poprima električni naboj zbog trenja i stoga može privući komadić papira ili odbiti slično naelektrizirani balon. Također, munje koje vidimo tijekom oluje rezultat su prenošenja električnih naboja između oblaka i Zemlje.
Kada je riječ o tipičnim pogreškama, važno je napomenuti da se električne sile ne prenose trenjem kao što su to mehaničke sile, već djeluju na daljinu zahvaljujući električnim poljima. Također, potrebno je imati na umu da su električne sile vektori te se stoga moraju uzeti u obzir smjer i intenzitet sile prilikom izračuna.
Savjet za razumijevanje elektrostatike je redovito vježbati rješavanje zadataka kako bi se steklo dublje razumijevanje temeljnih principa elektrostatike.
Sada slijede kratka pitanja za samoprovjeru:
1. Koje su osnovne interakcije između električnih naboja prema Coulombovom zakonu?
2. Kako se mijenja sila elektrostatičke interakcije ovisno o vrijednostima naboja i udaljenosti među njima?
3. Kako se objašnjava pojava privlačenja ili odbijanja naboja kod električno naelektriziranih predmeta?
Rješenja:
1. Električni naboji privlače se ako su različiti, a odbijaju ako su isti.
2. Sila elektrostatičke interakcije raste s povećanjem vrijednosti naboja i smanjenjem udaljenosti između naboja.
3. Balon naelektriziran trenjem može privući ili odbiti predmete zbog stvaranja električnog naboja na njemu.