پاورپوینت کامل و جامع با عنوان انرژی الکترواستاتیک در 36 اسلاید
الکتروستاتیک، یا الکتریسیتۀ ساکن و یا ایستابرق به شاخهای از علم فیزیک گویند که به مطالعه بارهای الکتریکی و نیروهای بین آنها در حالتی که بارها بدون حرکت هستند میپردازد؛ باری که بر آن نیرو وارد میشود میتواند حرکت کند.
از زمان باستان می دانستند که برخی از مواد، مانند کهربا، پس از مالیده شدن، مواد و ذرات سبک را جذب میکنند. واژهٔ یونانی برای کهربا (ήλεκτρον یا همان electron) سرچشمهٔ پیدایش واژهٔ electricity شد. پدیدههای الکتروستاتیک از نیروهایی ناشی میشوند که بارهای الکتریکیبرهم وارد میکنند. این نیروها به وسیلهٔ «قانون کولن» توصیف میشوند. نیروهای الکتروستاتیکی نیروهای غالب در برهم کنش بین ذرات در ابعاد متوسط بین اتمی هستند. برای مثال نیروی الکتروستاتیکی بین یک الکترون و یک پروتون، که با یکدیگر یک اتم هیدروژن را تشکیل میدهند، در حدود ۴۰ مرتبه از نیروی گرانشی بین آنها بزرگتر است.
در مشاهدات روزمره، پدیدههای الکتروستاتیکی مثالهای متعددی دارند که مواردی مانند چسبیدن پوششهای پلاستیکی به دست پس از جدا کردن آنها از بستهبندی، انفجار ظاهراً خودبخودی سیلوی غلّات، آسیب وارده به قطعات الکترونیکی در هنگام ساخت، و عملکرد دستگاههای فوتوکپی را در بر میگیرد. این پدیدهها عمدتاً ناشی از تجمع بار الکتریکی بر سطح اشیا است که بر اثر تماس با اشیای دیگر صورت میگیرد.
پیش از سال ۱۸۳۲، که در آن مایکل فارادی نتایج آزمایش خود در زمینهٔ ماهیت الکترونیک را منتشر کرد، فیزیکدانها تصور میکردند که «الکتریسیتهٔ ساکن» با سایر بارهای الکتریکی تفاوت دارد. مایکل فارادی ثابت کرد که الکتریسیتهٔ القا شده به وسیلهٔ آهنربا، الکتریسیتهٔ وُلتایی تولید شده به وسیلهٔ باتری، و الکتریسیتهٔ ساکن همگی یکسان هستند.
الکتریسیتهٔ ساکن معمولاً هنگامی ایجاد میشود که مواد خاصی، مانند پشم و پلاستیک، یا کف کفش و قالی، به یکدیگر مالیده شوند. این فرایند سبب میشود که الکترونها از سطح یک ماده کشیده شده و بر روی سطح مادهٔ دیگر قرار گیرند. یک شوک استاتیک زمانی اتفاق میافتد که سطح مادهٔ دوم، که به سبب الکترونها دارای بار منفی شدهاست، با سطح یک مادهٔ رسانای دارای بار مثبت تماس یابد، یا بر عکس.
از الکتریسیتهٔ ساکن در فتوکپی، فیلترهای هوا، و برخی از رنگهای اتومبیل استفاده میشود. الکتریسیتهٔ ساکن نتیجهٔ ایجاد بار بر روی دو سطحی است که از هم جدا شدهاند. برخی از قطعات الکتریکی ممکن است بر اثر الکتریسیتهٔ ساکن به سادگی آسیب ببینند. برای جلوگیری از این امر، سازندگان قطعات از برخی از وسایل ضد الکتریسیتهٔ ساکن استفاده میکنند.
فهرست مطالب:
انرژی پتانسیل الکتریکی بار q
تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی
انرژی لازم برای گردآوری n بار نقطه ای در یک منطقه
انرژی الکترواستاتیکی n بار
انرژی پتانسیل الکتریکی یک توزیع پیوسته ای از بارها
چگالی انرژی میدان الکترواستاتیکی
ضرایب پتانسیل و انرژی دستگاه رساناهای باردار
خواص ضرایب پتانسیل
ضرایب ظرفیت و القا
خازن
میدان در داخل خازن
ظرفیت خازن مسطح
اتصال خازنها
نیروها و گشتاور نیروها
اگر جسم به جای جا به جایی دوران پیدا کند
و…