Un campo elettrostatico è un campo invisibile che circonda le particelle caricate elettricamente. Questo campo può formarsi attorno a due oggetti nelle stesse vicinanze con differenti cariche elettriche, o ad un singolo oggetto che è elettricamente carico rispetto all’ambiente circostante. Una volta formato, il campo elettrostatico può esercitare una forza su altri oggetti carichi elettricamente nelle vicinanze.
Il campo elettrostatico è un campo vettoriale definito come la forza per unità di carica che una carica puntiforme stazionaria incontrerebbe in un punto particolare del campo. Il campo elettrostatico è simboleggiato nelle equazioni matematiche come una lettera maiuscola “E”. Inoltre, il campo elettrostatico viene misurato utilizzando l’unità del Sistema Internazionale di Unità (SI) di newton per coulomb.
La direzione di un campo elettrostatico è equivalente alla direzione della forza che esercita su una carica puntiforme positiva. Una carica positiva stazionaria avrà un campo elettrostatico che punta radialmente verso l’esterno rispetto alla carica. D’altra parte, una carica negativa avrà un campo elettrostatico che punta radialmente verso la carica.
Se due oggetti di carica opposta si trovano nelle stesse vicinanze, le linee inizieranno con cariche positive e finiranno con cariche negative. La direzione delle linee in qualsiasi punto tra i due oggetti indica la direzione in cui agirà la forza. Se una carica è positiva, sperimenterà una forza nella stessa direzione del campo. D’altra parte, una carica negativa all’interno di un campo elettrostatico subirà una forza nella direzione opposta al campo.
Il concetto di campo elettrostatico coinvolge molte proprietà simili alla forza di gravità. Una carica puntiforme all’interno di un campo elettrico uniforme agisce in modo simile a un oggetto su cui agisce la forza di gravità. Pertanto, l’uso del movimento del proiettile e delle equazioni cinematiche si applica anche a una carica puntiforme all’interno di un campo elettrostatico uniforme.
La legge di Gauss è un metodo per calcolare i campi elettrostatici c. In sostanza, se si dispone di una sfera conduttrice solida con una carica netta di Q, si è in grado di valutare che la carica in eccesso si trova all’esterno della sfera. Pertanto, la legge di Gauss afferma che il campo elettrostatico all’interno della sfera è zero e il campo elettrostatico all’esterno della sfera è lo stesso di una carica puntiforme con una carica netta di Q. Questa ipotesi rende molto più semplice il calcolo delle componenti vettoriali di un campo elettrostatico.