La electrostática es la disciplina científica que implica el estudio de diversos fenómenos provocados por cargas eléctricas de movimiento lento o incluso estacionarias. Los investigadores estudian la interacción electromagnética, la fuerza que mantiene unido un campo electromagnético, de partículas subatómicas como electrones y protones. Estas partículas producen campos electromagnéticos al estar cargadas eléctricamente con una carga positiva o negativa. Como una de las cuatro fuerzas fundamentales de la física, las fuerzas electromagnéticas interactúan con las partículas de diversas formas, incluidas las reacciones mínimas que se observan en la electrostática.
Entre un electrón y un protón, la fuerza electrostática es muy fuerte, a pesar de su débil apariencia. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno, compuesto por un solo electrón y un solo protón, tiene una fuerza gravitacional que los mantiene juntos. Sin embargo, de acuerdo con el orden de magnitud de la fuerza, la fuerza electrostática entre ellos es 1024 más que la gravedad real entre cada partícula subatómica. Lo mismo ocurre sin importar el átomo, ya que cada uno contiene la misma cantidad de electrones y protones para equilibrar la carga.
La ecuación para establecer esta teoría proviene de un físico francés de la década de 1780 llamado Charles Augustin de Coulomb. Trabajando con teorías rudimentarias sobre electromagnetismo, determinó el nivel de fuerza necesario para mantener la cohesión atómica en la fuerza electromagnética a pesar de la distancia entre las cargas. Esto se conoció como la ley de Coulomb, una de las teorías fundamentales que definen la ciencia de la electrostática.
El conocimiento sobre la electrostática se conocía desde la antigüedad, cuando los antiguos griegos notaron que el ámbar atraía partículas de luz cuando se frotaba. Esto los llevó a definir la palabra electrón, que finalmente creó la terminología moderna de la electricidad. Se pueden ver ejemplos contemporáneos de fenómenos electrostáticos cuando una persona frota un globo de goma en su cabello y lo pega a otro objeto. El globo retendrá una carga electrostática, atrayéndolo a otra superficie.
Los intercambios de carga ocurren cada vez que dos superficies entran en contacto y se separan. Sin embargo, el ejemplo más frecuente de electrostática ocurre en materiales que contienen algún tipo de resistencia al flujo de electricidad. Debido al hecho de que la transferencia de cargas desde o hacia una superficie resistiva retiene su carga durante un período de tiempo más largo, lo que hace posible la observación. Estas cargas eventualmente pierden su cohesión y se neutralizan en forma de descarga. Esto es lo que sucede cuando se produce el fenómeno de una descarga estática.