Es una magnitud que se introduce para explicar la acción de una carga sobre otra situada a cierta distancia. De esta forma se dice que una carga “fuente” q1,crea a su alrededor un campo, que ejerce fuerzas sobre cualquier otra carga q2 que se sitúa dentro del campo. Se define intensidad del campo electrostático debido a la carga “fuente” q1 en un punto a la fuerza que experimentaría la unidad positiva de carga (+1 C) situada en dicho punto por la presencia de la carga fuente: Sus unidades son N/C. Es una magnitud vectorial, cuya dirección es la que une la carga fuente con el punto donde se desea conocer el campo creado por dicha carga. En el caso de considerar el campo total en un punto debido a la contribución de varias cargas “fuente”, dicho campo total según el principio desuperposición es el resultado de sumar vectorialmente los campos provocados por cada carga fuente: Los campos se representan de manera que vienen a indicar la trayectoria que describiría la unidad positiva de carga si se situase en cualquier punto del campo sin ningún tipo de velocidad u otra interacción. Distinguimos entre cargas positivas y negativas, ya que en las positivas las líneas de campo salen de la carga hacia fuera y en las negativas al revés
Dos cargas eléctricas del mismo signo se repelen, mientras que si son de signos contrarios se atraen. Esta fuerza eléctrica de atracción o repulsión, depende de las cargas eléctricas y de la distancia entre ellas.
Las primeras experiencias que permitieron cuantificar la fuerza eléctrica entre dos cargas se deben al francés Charles Coulomb, en el año 1785. A partir de sus resultados, Coulomb enunció una ley que describe esta fuerza, de atracción o de repulsión, la que es conocida como ley de Coulomb, y que es un principio fundamental de la electrostática. Es importante notar que esta ley solo es aplicable al caso de cargas en reposo respecto de un sistema de referencia que se encuentra en un medio homogéneo e isótropo. La ley de Coulomb sostiene que:
F= K q1 q2 / r2 la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales (q1 y q2), separadas una distancia r, es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, es decir, va disminuyendo rápidamente a medida que se alejan las cargas entre sí. K es la constante de proporcionalidad conocida como la constante de Coulomb, siendo su valor aproximado en el SI de 9x109 Nm2/C2. También es posible calcularla como: K= 1/4πεO, en que εO se denomina permitividad eléctrica en el vacío y su valor en el SI es de 8,85 x 10–12 C2/Nm2. Es importante destacar que en la ley de Coulomb solo se considera la interacción entre dos cargas puntuales a la vez; la fuerza que se determina es aquella que ejerce una carga q1 sobre otra q2, sin considerar otras cargas que existan alrededor. Además, debemos tener en cuenta que el signo de las cargas nos indicará si la fuerza es de atracción (cargas con distinto signo) o de repulsión (cargas con igual signo). El sentido y dirección de la fuerza neta se infiere a partir del diagrama de fuerzas.
Concepto de Electrostática. Es una parte de la electricidad que se encarga de estudiar las cargas eléctricas en reposo. La carga eléctrica, al igual que la masa, es una propiedad característica de la materia y es la causa de los fenómenos asociados a la electricidad. Los fenómenos electrostáticos, como escuchar chasquidos al sacarnos una prenda de vestir, peinar varias veces nuestro cabello seco y luego acercarlo a pequeños trozos de papel, por ejemplo, se producen por la interacción de la carga eléctrica de un cuerpo con la de otro. Cuando un átomo o un cuerpo tiene la misma cantidad de cargas positivas (protones)y negativas (electrones) se dice que está eléctricamente neutro. Si se produce un desequilibrio entre la cantidad de electrones y protones, se dice que está electrizado. El cuerpo que pierde electrones queda con carga positiva y el que recibe electrones queda con carga negativa. Se llama carga eléctrica (q) al exceso o déficit de electrones que posee un cuerpo respecto al estado neutro. La carga neta corresponde a la suma algebraica de todas las cargas que posee un cuerpo. La carga eléctrica permite cuantificar el estado de pierde electrización de los cuerpos siendo su unidad el Coulomb. La carga eléctrica q de un cuerpo está cuantizada y se puede expresar como ne, en que n es un número entero (incluyendo el cero y e es la carga del electrn.
Formas para electrizar un cuerpo Frotamiento. En la electrización por fricción, el cuerpo menos conductor saca electrones de las capas exteriores de los átomos del otro cuerpo quedando cargado negativamente y el que pierde electrones queda cargado positivamente. Contacto. En la electrización por contacto, el que tiene exceso de electrones (carga –)traspasa carga negativa al otro, o el que tiene carencia de ellos (carga +) atrae electrones del otro cuerpo. Ambos quedan con igual tipo de carga. Inducción. Al acercar un cuerpo cargado al conductor neutro, las cargas eléctricas se mueven de tal manera que las de signo igual a las del cuerpo cargado se alejan en el conductor y las de signo contrario se aproximan al cuerpo cargado, quedando el conductor polarizado. Si se hace contacto con tierra en uno de los extremos polarizados, el cuerpo adquiere a carga del signo opuesto.
