Электростатикой именуется учение о наэлектризованных телах и силах взаимо­действия меж ними при условии, что тела и заряды остаются недвижными друг относительно друга. Совокупа электронных сил, сделанных недвижными за­рядами, именуется электростатическим полем.

Электростатическое поле может существовать исключительно в диэлектриках, потому что создание поля в проводнике вызовет перемещение зарядов (электронный ток), т. е. нарушит электростатическое состояние.

Закон Кулона. Два заряда, находящиеся в однородной среде и отстоящие друг от друга на неком расстоянии, действуют друг на друга с силой, пропорцио­нальной произведению этих зарядов и назад пропорциональной квадрату расстоя­ния меж ними:

F = K (Q₁ x Q₂) : R²

где F — сила взаимодействия (н),

К = 1 : 4?є (тут є = є₀є ‘ — диэлектрическая проницаемость среды, ф/м),

Q₁ и Q₂— заряды (к),

R —расстояние меж зарядами (m),

Взаимодействие одноименных зарядов выражается в их обоюдном отталкивании с силой F, а разноименных — в притяжении с той же силой. При заряде, равном 1 к и действующем на равный ему заряд, находящийся на расстоянии 1 м, имеет место взаимодействие с силой 1 н. Заряд в 1 к ра­вен заряду 6.28 x 10¹⁸ элек­тронов. Величина заряда в 1 к является единицей количества электричества в системе единиц МКСА.

Напряженность поля охарактеризовывает элек­трическое поле, под кото­рым понимается некая область места, где действуют силы, сделанные недвижными зарядами. Электронное поле может существовать исключительно в ди­электриках, потому что созда­ние поля в проводнике при­водит к перемещению заря­дов, т. е. вызывает электри­ческий ток. Численно вели­чина напряженности поля определяется отношением силы, действующей в дан­ной точке поля на заряд, к величине заряда:

E = (F : Q) = Q : 4?єR²(в/м),

где Е — напряженность по­ля (в/м),

Q — заряд, создающий поле (к),

R — расстояние (м),

Предельное значение напряженности поля, при котором наступает пробой диэлектрика, электронной прочностью.

Электронная крепкость обычно выражается в киловольтах на миллиметр (кв/мм) и является очень принципиальной чертой изоляционных материалов. Зна­чения электронной прочности для ряда материалов, используемых в электротехнике, приводятся на рис. 1. Конденсатор представляет собой систему, состоящую из железных проводящих пластинок (электродов) и изолирующего материала (диэлектрика) меж ними.

Конденсатор является прибором для скопления электричества. Если подключить конденсатор к источнику неизменного тока, то он зарядится, и на его электродах будут сосредоточиваться равные и обратные по знаку заряды. После отклю­чения конденсатора от источника тока он сохраняет припас электронной энергии, которую можно получить от конденсатора как от источника тока.

Емкость конденсатора определяется величиной, измеряемой отношением заряда на одном из его электродов к напряжению меж электродами:

С = Q : U,

где  С — емкость конденсатора (ф или к/в),

Q — заряд на одном из электродов (к),

U — напряжение меж электродами (в),

Емкость конденсатора находится в зависимости от 3-х причин: площади электродов, расстоя­ния меж электродами и параметров диэлектрика, находящегося меж ними. Отметим, что при емкости конденсатора 1 ф заряд в 1 к создает на его электродах напря­жение 1 в.

Запасенная энергия электронного поля конденсатора определяется последующим соотношением:

W = (Q² : 2C) = (CU² : 2)

где W — энергия поля конденсатора (вт . сек).

Зависимо от формы электродов различают конденсаторы плоские, цилиндри­ческие и сферические; по материалу диэлектрика — слюдяные, масляные, бумажные, электролитические, воздушные и т. д. По конструктивному выполнению конденсаторы могут быть неизменной и переменной емкости.

Емкость плоского конденсатора определяется по последующей формуле:

C = (є x S) : d

где  С — электронная емкость (см),

є  – диэлектрическая неизменная изолятора,

 S — поверхность каждого электрода (см²);

d — расстояние меж электродами, т. е. толщина изолятора (см).

Источник М. Ф. Тройнин, Н. С. Ушаков “Справочная книжка электромонтера”.