Basiswissen

Die Elektrostatik behandelt die Effekte von elektrischer Ladungen, die auch ohne irgendeine Bewegung auftreten würden.^[1] Typisch für die Elektrostatik sind oft sehr hohe Spannungen von mehreren tausenden Volt, die oft (aber nicht immer!) ungefährlich sind. Sind für das Auftreten der Effekte Bewegungen notwendig, spricht man hingegen von der Elektrodynamik.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Eine Katze hat sich über Reibungselektrizität aufgeladen. Sie zieht dann Styrodur- oder Styroporkstückchen an sich heran. Die Katze selbst merkt von der elektrischen Aufladung nichts. Links die Formel für die Coulombkraft, eine der zentralen Gesetze der Elektrostatik. © Sean McGrath from Saint John, NB, Canada ☛

Grundidee

Elektrische Ladungen üben Kräfte aufeinander aus: Körper mit gleicher Ladung stoßen sich ab, Körper mit ungleicher Ladung stoßen sich ab. Die Effekte sind umso stärker, je näher die Ladungen zueinander sind. Dazu gibt es Formeln und Gesetze.

Was vorkommt

In der Elektrostatik geht es oft um ruhende elektrische 👉 Ladungen

Eine zentrale und wichtige Formel ist das 👉 Coulomb-Gesetz

Eine weitere zentrale Idee: 👉 elektrisches Feld

Zum Rechnen wichtig ist die elektrische Feldstärke (externer Link)

Die typische Einheit ist das 👉 Newton pro Coulomb

Was nicht vorkommt

Bewegte Ladungen, zum Beispiel 👉 elektrischer Strom

Irgendeine Form des 👉 Magnetismus

Technische 👉 Teilchenbeschleuniger

Die sogenannte 👉 Lorentzkraft

Alle diese Phänomen, die nicht Teil der Elektrostatik sind, hängen davon ab, dass sich Ladungen relativ zu irendetwas bewegen. Tatsächlich ist auch der Magnetismus ein Effekt bewegter elektrischer Ladungen. Diese Aspekte werden behandelt in der 👉 Elektrodynamik

Fußnoten

[1] Der Pionier der Elektrodynamik, Hendrik Antoon Lorentz, charakterisierte die Elektrostatik über ruhende Ladung (Ionen): "Da wir das Wesen einer electrischen Ladung in einer Anhäufung positiv oder negativ geladener Theilchen sehen, und unsere Grundformeln für ruhende Ionen das Coulomb’sche Gesetz ergeben, so lässt sich z. B. die ganze Electrostatik nun wieder auf die frühere Form bringen." In: Hendrik A. Lorentz, Versuch einer Theorie der electrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden, 1895. Dort im Paragraph § 1, S. 15. Online: https://de.wikisource.org/wiki/Versuch_einer_Theorie_der_electrischen_und_optischen_Erscheinungen_in_bewegten_Körpern