L’électrostatique est la discipline scientifique qui implique l’étude de divers phénomènes provoqués par des charges électriques lentes voire stationnaires. Les chercheurs étudient l’interaction électromagnétique, la force qui maintient un champ électromagnétique ensemble, de particules subatomiques telles que les électrons et les protons. Ces particules produisent des champs électromagnétiques en étant chargées électriquement avec une charge positive ou négative. En tant que l’une des quatre forces fondamentales de la physique, les forces électromagnétiques interagissent avec les particules de diverses manières, y compris les réactions minimales observées en électrostatique.
Entre un électron et un proton, la force électrostatique est très forte, malgré son aspect faible. Par exemple, un atome d’hydrogène, composé d’un seul électron et d’un seul proton, possède une force gravitationnelle qui les maintient ensemble. Cependant, selon l’ordre de grandeur de la force, la force électrostatique entre eux est 1024 de plus que la gravité réelle entre chaque particule subatomique. Il en va de même quel que soit l’atome, car chacun contient la même quantité d’électrons et de protons pour équilibrer la charge.
L’équation pour établir cette théorie provient d’un physicien français des années 1780 nommé Charles Augustin de Coulomb. Travaillant avec des théories rudimentaires sur l’électromagnétisme, il a déterminé le niveau de force nécessaire pour maintenir la cohésion atomique dans la force électromagnétique malgré la distance entre les charges. Cela est devenu connu sous le nom de loi de Coulomb, l’une des théories fondamentales qui définissent la science de l’électrostatique.
La connaissance de l’électrostatique était connue depuis l’antiquité lorsque les anciens Grecs ont remarqué que l’ambre attirait les particules de lumière lorsqu’il était frotté. Cela les a incités à définir le mot électron, qui a finalement créé la terminologie moderne de l’électricité. Des exemples contemporains de phénomènes électrostatiques peuvent être observés lorsqu’une personne frotte un ballon en caoutchouc dans ses cheveux et le colle à un autre objet. Le ballon conservera une charge électrostatique, l’attirant vers une autre surface.
Des échanges de charges se produisent chaque fois que deux surfaces entrent en contact et se séparent. Cependant, l’exemple le plus répandu d’électrostatique se produit dans des matériaux qui contiennent une sorte de résistance au flux d’électricité. Du fait que le transfert de charges depuis ou vers une surface résistive conserve leur charge plus longtemps, rendant l’observation possible. Ces charges finissent par perdre leur cohésion et se neutralisent sous forme de décharge. C’est ce qui se passe lorsque le phénomène d’un choc statique se produit.