静電気学(せいでんきがく、または静電学、Electrostatics)は静止またはゆっくり動く電荷による現象を扱う科学の一分野である。古典古代より、琥珀のような物質をこすると軽い粒子を引き寄せることが知られていた。electricity(電気)の語源となった。静電現象の原因となっているのは、電荷が互いに働かせる力である。この電荷による力はクーロンの法則によって記述される。静電的に誘起された力はやや弱いとみなされがちだが、電子と陽子間に働く静電力(水素原子を作り出している)は、同粒子間に働く重力の1040倍もの強さがある。静電現象には数多くの事例があり、パッケージからはがしたプラスチック包装紙が手に吸い付くという身近で単純なものから、穀物サイロがひとりでに爆発するという現象まである。生産中に電子部品が破損したりと害になることもあれば、一方ではコピー機の原理に用いられていたりする。静電気学には物体の表面に他の物体の表面が接することにより、電荷が蓄積されるという現象が関わっている。荷電交換は2つの表面が接触し、離れるときにはいつでも起きているものの、表面のうちの少なくともどちらか一方が高い電気抵抗をもっていなければ通常その効果には気づかない。高い抵抗をもつ表面には電荷が長時間蓄えられ、その効果が観測されるためである。蓄えられた電荷は接地へとゆっくり減少してゆくか、放電によってすぐに中性化される。静電気ショックの現象は、不導体の表面と接触することにより人体に蓄えられた電荷が、金属などに触れたときに一気に放電し、中性化する現象である。基礎的な概念[編集]クーロンの法則[編集]静電気学の基本的な方程式は、点電荷の間に働く力を記述するクーロンの法則である。クーロンの法則によると2つの点電荷間に働く静電力はそれぞれの電荷の大きさの積に正比例し、電荷間の距離の2乗に反比例する。_{0}r^{2}}}}となる。真空の誘電率であり、以下の式で定義される。_{0}r^{2}}}}である。ガウスの法則[編集]ガウスの法則は「閉曲面を貫く全電束は、閉曲面中の全電荷に比例する」という法則である。この際の比例定数は真空の誘電率とよばれる。