כולם בבית הספר לומדים פיזיקה. וזה לא סוד שיש ענף כזה בפיזיקה - אלקטרוסטטיקה. איזה סוג של מדע הוא "פיזיקה"? אילו בעיות בפיזיקה פותרת אלקטרוסטטיקה? ובכלל במה היא לומדת - אלקטרוסטטיקה - היא עוסקת? ובכן, בוא ננסה להבין את זה.
מדעי הטבע
בוא נתחיל עם ההגדרה של "פיסיקה", האלקטרוסטטיקה יכולה לחכות.
שמו של אחד המדעים הנרחבים ביותר של מדעי הטבע מגיע מהמילה היוונית העתיקה φύσις - טבע. פיזיקה היא המדע של חוקי הטבע (והם (החוקים הללו) הם לא רק הפשוטים ביותר, אלא גם הכלליים ביותר), לגבי החומר עצמו, כמו גם לגבי המבנה שלו ותנועתו. כמו כל מדע אחר, הפיזיקה מורכבת מכמה מרכיבים, ביניהם אלקטרודינמיקה, המוקדשת לחקר השדה האלקטרומגנטי והאינטראקציה שלו עם גופים וחלקיקים בעלי מטען חשמלי. אלקטרוסטטיקה היא חלק מענף זה של הפיזיקה.
קטע של אלקטרודינמיקה
אלקטרוסטטיקה מוקדשת לחלוטין לגופים במנוחה, שישמטען חשמלי חיובי או שלילי. יש דבר כזה "מטען חשמלי נקודתי" - זהו גוף בעל מטען חיובי או שלילי, שניתן להזניח את גודלו וצורתו במהלך פתרון בעיה כזו (במילים אחרות, אם המרחקים בין הגופים הנחקרים גדולים בהרבה ממידותיהם).
האינטראקציה בין חיובים כאלה נקבעת על פי חוק קולומב. הוא קובע כי לכוח הנובע מאינטראקציה של שני מטענים נקודתיים במנוחה יש תלות ישירה בגודל של כל אחד מהם ותלות הפוכה בריבוע המרחק בין המטענים הללו. יתר על כן, לכוח כזה יש כיוון לאורך קו החיבור של המטענים הנחשבים. לפיכך, אלקטרוסטטיקה חוקרת מטענים חשמליים במנוחה, שיכולים להיות חיוביים או שליליים.
