Was ist eine elektrostatische Kraft?

Elektrostatische Kraft ist das Phänomen, das aus sich langsam bewegenden oder stationären elektrischen Ladungen resultiert. Es wird in der wissenschaftlichen Disziplin Elektrostatik von Forschern untersucht, die elektromagnetische Wechselwirkungen analysieren. Elektrostatische Kraft ist insbesondere die physikalische Reaktion, die das elektromagnetische Feld zusammenhält, das von subatomaren Teilchen wie Elektronen und Protonen erzeugt wird. Damit elektrostatische Kräfte kohäsiv bleiben, müssen diese Partikel unabhängig sowohl positive als auch negative Ladungen aufrechterhalten und entsprechend aufeinander reagieren. Nach den Gesetzen der Physik gibt es vier grundlegende Kräfte, die die Reaktionen von Teilchen beschreiben, von denen eine als elektromagnetische Kraft bezeichnet wird, die unter bestimmten Bedingungen zu einer elektrostatischen Kraft führt.

Die elektrostatische Kraft zwischen Elektronen und Protonen ist eine der stärksten Kräfte im Universum, noch stärker als die Schwerkraft. Ein Wasserstoffatom, das nur ein Elektron und ein Proton enthält, wird durch die fundamentale Schwerkraft zusammengehalten. Jedes subatomare Partikel kann jedoch auch eine elektrostatische Kraft entwickeln, die noch stärker wird. In der Physik besagen die Gesetze, dass zwischen den Teilchen eine Kraft ausgeübt werden muss, die 1024 stärker ist als die einfache Gravitation. Jedes Atom im Universum enthält in seinem natürlichen Zustand eine gleichmäßige Menge an Protonen und Elektronen, wodurch eine starke Präsenz elektrostatischer Kräfte entsteht.

Beim Kontakt zweier Oberflächen findet ein Ladungsaustausch statt, der zur Entwicklung elektrostatischer Kräfte führt. Wenn in einem dieser Materialien ein Widerstand vorhanden ist, sind elektrostatische Ladungen für den Betrachter deutlicher. Das Widerstandsmaterial hält die elektrostatische Ladung über einen längeren Zeitraum, bis die Ladungen neutralisiert werden, beispielsweise durch einen statischen Schock.

Das Coulomb-Gesetz definiert die grundlegenden Theorien zur elektrostatischen Anziehungskraft innerhalb der Wissenschaft der Elektrostatik. Es wurde in den 1780er Jahren von einem französischen Physiker namens Charles Augustin de Coulomb gegründet. Er nutzte die grundlegenden Theorien des Elektromagnetismus, um die Formeln und Gleichungen zu bestimmen, die elektromagnetische Kräfte und Elektrostatik definierten.

Eines der häufigsten Beispiele für elektrostatische Kräfte im täglichen Leben tritt auf, wenn jemand eine Kunststoffverpackung öffnet. Oft bleibt dieses Paket an den Fingern kleben. Dies liegt daran, dass das Gehäuse mit elektrisch widerstandsfähigen Eigenschaften an anderen Oberflächen gerieben und sich elektrostatisch aufgeladen hat. Die alten Griechen waren die ersten, die dieses Konzept bei der Erforschung von Bernstein bemerkten. Bernstein besitzt die Fähigkeit, Partikel anzuziehen, wenn er mit einem anderen Material gerieben wird.