Elektrostatica in beeld
Alle materie is opgebouwd uit atomen. Een atoom bestaat uit een kern waar elektronen omheen draaien. De kern is positief geladen en de elektronen zijn negatief geladen.
Atomen kunnen onder invloed van externe krachten elektronen verliezen of winnen. Dergelijke atomen worden ionen genoemd. Een elektron dat buiten de baan beweegt en de zwaartekracht van de atoomkern niet ervaart, wordt een vrij elektron genoemd.
Een zeeschelp die met een stuk wol wordt gewreven, krijgt een elektrische lading.
Een elektrisch veld is een speciaal soort materie, verschillend van materie, waardoor de werking van sommige geladen lichamen op andere wordt overgedragen.
De wet van Coulomb
De kracht van interactie tussen twee elektrische puntladingen is recht evenredig met het product van de grootte van deze ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand daartussen.
Elektrische veldsterkte
De kracht die op een stationaire positieve lading op een bepaald punt in het veld werkt, wordt de elektrische veldsterkte genoemd.
Veldsterkte, samen met grootte, wordt gekenmerkt door richting.
De spanningsrichting valt samen met de richting van de kracht die op de positieve lading inwerkt en raakt altijd de spanningslijn.
Het werk van het verplaatsen van de lading van het ene punt naar het andere hangt niet af van de vorm van het pad, maar alleen van de positie van die punten.
De elektrische potentiaal op een bepaald punt in het veld is numeriek gelijk aan het werk dat is gedaan om een eenheid positieve lading buiten het veld naar dat punt te brengen.
Het potentiaalverschil tussen twee punten in een elektrisch veld wordt spanning genoemd. De eenheid van potentiaal en potentiaalverschil is de volt.
Wanneer de ladingen in evenwicht zijn, dat wil zeggen wanneer er geen beweging is, bevinden de ladingen van de geleider (elektronen), als gevolg van de werking van wederzijdse afstotingskrachten, zich op het buitenoppervlak.
Als elektrische geleider, verdeeld in twee delen, dan zal het ene deel positief geladen zijn en het andere negatief geladen. Dit komt door de aanwezigheid van vrije elektronen.
De ladingsdichtheid hangt af van de kromming van het oppervlak van de geleider: waar de kromming van het oppervlak groter is, is er een grotere dichtheid van ladingen. Vooral in de buurt van scherpe uitsteeksels neemt de ladingsdichtheid toe.
Onder invloed van een elektrisch veld zijn de ladingen van atomen en moleculen langs het veld georiënteerd. Aan de ene kant van het diëlektricum wordt een overwicht van positieve ladingen gecreëerd en aan de andere kant negatieve ladingen. Dit proces wordt polarisatie genoemd.
Als het diëlektricum in twee delen is verdeeld, zullen er op de oppervlakken van beide delen, in tegenstelling tot een geleider, ladingen van beide tekens zijn.
Het vermogen van geleiders gescheiden door een diëlektricum om elektrische lading op te slaan, wordt elektrische capaciteit genoemd.
Twee geleiders die van elkaar zijn geïsoleerd en dicht bij elkaar liggen, vormen een condensator.
De afhankelijkheid van de capaciteit van de condensator van de grootte van de platen en de afstand daartussen
Parallelschakeling van condensatoren
Serieschakeling van condensatoren
Vaste condensatoren
Variabele condensatoren
