Electrostatica este disciplina științifică care implică studiul diferitelor fenomene cauzate de sarcinile electrice care se mișcă lentă sau chiar staționare. Cercetătorii studiază interacțiunea electromagnetică, forța care ține un câmp electromagnetic împreună, a particulelor subatomice, cum ar fi electronii și protonii. Aceste particule produc câmpuri electromagnetice fiind încărcate electric cu o sarcină pozitivă sau negativă. Fiind una dintre cele patru forțe fundamentale ale fizicii, forțele electromagnetice interacționează cu particulele într-o varietate de moduri, inclusiv reacțiile minime observate în electrostatică.
Între un electron și un proton, forța electrostatică este foarte puternică, în ciuda aspectului său slab. De exemplu, un atom de hidrogen, compus dintr-un singur electron și un singur proton, are o forță gravitațională care îi menține împreună. Cu toate acestea, conform ordinului de mărime a forței, forța electrostatică dintre ele este cu 1024 mai mult decât gravitația reală dintre fiecare particulă subatomică. Același lucru este adevărat indiferent de atom, deoarece fiecare conține aceeași cantitate de electroni și protoni pentru a echilibra sarcina.
Ecuația pentru a stabili această teorie provine de la un fizician francez din anii 1780 pe nume Charles Augustin de Coulomb. Lucrând cu teorii rudimentare despre electromagnetism, el a determinat nivelul de forță necesar pentru a menține coeziunea atomică în forța electromagnetică, în ciuda distanței dintre sarcini. Aceasta a devenit cunoscută drept legea Coulomb, una dintre teoriile fundamentale care definesc știința electrostatică.
Cunoștințele despre electrostatică erau cunoscute încă din antichitate, când grecii antici au observat că chihlimbarul atrăgea particule de lumină atunci când era frecat. Acest lucru i-a determinat să definească cuvântul electron, care a creat în cele din urmă terminologia modernă a electricității. Exemple contemporane de fenomene electrostatice pot fi văzute atunci când o persoană freacă un balon de cauciuc în părul său și îl lipește de un alt obiect. Balonul va reține o sarcină electrostatică, atrăgându-l pe o altă suprafață.
Schimburile de încărcare au loc de fiecare dată când două suprafețe intră în contact și se separă. Cu toate acestea, cel mai răspândit exemplu de electrostatică apare în materialele care conțin un fel de rezistență la fluxul de electricitate. Datorită faptului că transferul sarcinilor de la sau către o suprafață rezistivă își păstrează sarcina pentru o perioadă mai lungă de timp, făcând posibilă observarea. Aceste sarcini își pierd în cele din urmă coeziunea și devin neutralizate sub formă de descărcare. Așa se întâmplă atunci când apare fenomenul de șoc static.