¿En qué consiste el estudio de la electrostática?
El concepto de campo eléctrico fue introducido por Michael Faraday. Un campo eléctrico es creado por un cuerpo cargado en el espacio que lo rodea, y da lugar a una fuerza ejercida sobre cualquier otra carga situada dentro del campo. El campo eléctrico actúa entre dos cargas de forma similar a como actúa el campo gravitatorio entre dos masas, y como éste, se extiende hacia el infinito y muestra una relación inversamente cuadrática con la distancia. Sin embargo, hay una diferencia importante. La gravedad actúa siempre en atracción, acercando dos masas, mientras que el campo eléctrico puede dar lugar tanto a atracción como a repulsión. Como los cuerpos grandes, como los planetas, no suelen tener carga neta, el campo eléctrico a distancia suele ser nulo. Así pues, la gravedad es la fuerza dominante a distancia en el universo, a pesar de ser mucho más débil.
Un campo eléctrico suele variar en el espacio y su intensidad en un punto cualquiera se define como la fuerza (por unidad de carga) que sentiría una carga estacionaria despreciable si se situara en ese punto. La carga conceptual, denominada "carga de prueba", debe ser infinitamente pequeña para evitar que su propio campo eléctrico perturbe el campo principal, y también debe ser estacionaria para evitar el efecto de los campos magnéticos. Como el campo eléctrico se define en términos de fuerza, y la fuerza es un vector, que tiene magnitud y dirección, se deduce que un campo eléctrico es un campo vectorial.
El estudio de los campos eléctricos creados por cargas estacionarias se denomina electrostática. El campo puede visualizarse mediante un conjunto de líneas imaginarias cuya dirección en cualquier punto es la misma que la del campo. Este concepto fue introducido por Faraday, cuyo término "líneas de fuerza" sigue utilizándose a veces. Las líneas de campo son las trayectorias que intentaría seguir una carga positiva puntual al verse obligada a moverse dentro del campo; sin embargo, son un concepto imaginario sin existencia física, y el campo impregna todo el espacio intermedio entre las líneas. Las líneas de campo que emanan de cargas estacionarias tienen varias propiedades clave: primero, que se originan en cargas positivas y terminan en cargas negativas; segundo, que deben entrar en cualquier buen conductor en ángulo recto, y tercero, que nunca pueden cruzarse ni cerrarse sobre sí mismas.
El estudio de los campos eléctricos creados por cargas estacionarias se denomina electrostática.