Електростатика – це розділ фізики, який вивчає взаємодію заряджених тіл або частинок. Електричний заряд – це фізична величина, яка характеризує властивості тіл вступати за неповних умов в електромагнітні взаємодії.

Електризація – це процес передавання (перенесення) на тіло електричного заряду. Одиниця електричного заряду в СІ– Кулон – [q] – Кл.

Електричні заряди діляться на позитивні і негативні. Носіями електричного заряду є : електрон (е) – елементарна частинка, яка має негативний заряд е = - 1,602·10^-19 Кл, протон – елементарна часинка, заряд якої протилежний заряду електрона q = + 1,602·10^-19 Кл.

Сумарний заряд електрично-ізольованої системи не змінюється. Електричні заряди не створюються і не зникають, а тільки передаються від одного тіла до іншого або перерозподіляються всередині даного тіла:

Це твердження називається законом збереження електричного заряду. Точкові заряди – заряджені тіла, розміри яких значно менші порівняно з відстанню між ними. Однойменні заряди відштовхуються, різнойменні заряди притягаються. Французький учений Ш. Кулон експериментально встановив основний закон електростатики – закон взаємодії нерухомих точкових зарядів: два точкових заряди q₁ i q₂, відстань між якими r, взаємодіють із силою F, прямо пропорційною модулю добутків зарядів і обернено пропорційною квадрату відстані між ними та направленою вздовж прямої, що їх з’єднує:

де ε₀ – 8,85·10^-12 Кл²/Н·м² = 8,85·10^-12 Ф/Н,

ε₀ – електрична стала,

ε – діелектрична проникність середовища – показує в скільки разів сила F взаємодії зарядів у даному середовищі менша за силу F₀ їх взаємодії у вакуумі.

Для вакууму .

Тоді закон кулона .

Навколо електричних зарядів існує електричне поле. Силова характеристика, що чисельно дорівнює відношенню сили, яка діє на заряд, поміщений у дану точку простору, до значення цього заряду, називається напруженістю електричного поля.

Сила F_q, що діє на заряд q, поміщений в електричне поле з напруженістю :

Напрям напруженості електричного поля збігається з напрямом сили,

що діє на позитивний заряд у даній точці (q>0). Напрям векторів і протилежні якщо q<0.

За принципом суперпозиції полів результуюча напруженість електричного поля кількох зарядів дорівнює геометричній сумі напруженостей полів кожного окремого заряду.

.

Напруженість електричного поля точкового заряду:

Напруженість рівномірно зарядженої нескінченної площини:

- поверхнева густина заряду.

Напруженість електричного поля сфери радіуса R, заряд якої рівномірно розподілений по її поверхні:

Е=0, при r < R
при r і R