(la videolezione) L’ambra è una sostanza che, strofinata con un pezzo di stoffa, acquista la proprietà di attrarre corpi leggeri, come pagliuzze, fili d’erba, pezzetti di carta. Per indicare questa proprietà si dice che l’ambra si elettrizza. Il termine elettricità deriva da elektron, nome greco dell’ambra. Molte altre sostanze strofinate si elettrizzano e attirano piccoli corpi. Tra queste sostanze ci sono il vetro e molte materie plastiche, come il plexiglas. Gli oggetti si possono elettrizzare anche senza ricorrere allo strofinio, ma ponendoli a contatto con altri oggetti già elettrizzati. Due oggetti elettrizzati interagiscono con una forza di attrazione o di repulsione. Nel Settecento il fisico statunitense Benjamin Franklin ipotizzò che, durante lo strofinio o il contatto, una certa quantità di elettricità si trasferisse da un oggetto all’altro. Alla quantità di elettricità si diede il nome di carica elettrica. L'elettrostatica è la branca dell'elettromagnetismo che studia le proprietà e le interazioni delle cariche elettriche ferme. E' noto che tutta la materia sia composta da atomi, che contengono particelle fondamentali: protoni (carica positiva), elettroni (carica negativa) e neutroni (carica neutra). Un corpo è elettricamente carico quando ha un eccesso o una carenza di elettroni rispetto ai protoni. I fenomeni elettrostatici nascono da una semplice, ma potente, regola di interazione:
Cariche di segno opposto si attraggono (attrazione).
Cariche dello stesso segno si respingono (repulsione).
L'elettrizzazione, ovvero il processo con cui un corpo acquista una carica netta, può avvenire per strofinio, per contatto o per induzione (avvicinando un corpo carico senza contatto). La forza con cui le cariche interagiscono è descritta quantitativamente dalla Legge di Coulomb. Questa legge stabilisce che la forza elettrica (F) tra due cariche puntiformi (Q1 e Q2) è:
Direttamente proporzionale al prodotto delle cariche.
Inversamente proporzionale al quadrato della distanza (d) che le separa.
F = kQ1Q2 / d^2
Dove k è la costante elettrostatica (o costante di Coulomb), che dipende dal mezzo in cui le cariche si trovano. Questa formula ci dice quanto è forte l'interazione, ma non spiega come essa si trasmette nello spazio vuoto. È qui che entra in gioco il concetto rivoluzionario di campo elettrico.
Il concetto di campo elettrico (E), introdotto da Faraday, risolve il problema dell'azione a distanza: invece di pensare che una carica influenzi istantaneamente un'altra, si postula che:
La carica sorgente (Q) modifica lo spazio circostante, creando un campo elettrico E.
La carica di prova (q) risente della forza elettrica interagendo con il campo già presente in quel punto. Per la precisione, il campo elettrico in un punto è definito come il rapporto tra la forza elettrica (F) che agirebbe su una carica di prova positiva (q) posta in quel punto e il valore della carica stessa:
E = F/q
Si tratta di una grandezza vettoriale (ha modulo, direzione e verso) e si misura in Newton su Coulomb (N/C) o Volt su metro (V/m).
Per visualizzare il campo, si usano le linee di campo (o linee di forza). Queste linee:
Sono sempre tangenti al vettore E in ogni punto.
Escono dalle cariche positive e entrano in quelle negative.
La loro densità (quanto sono fitte) indica l'intensità del campo.

Una caratteristica essenziale del campo elettrico generato da cariche ferme è che è conservativo. Questo significa che il lavoro compiuto dalla forza elettrica per spostare una carica da un punto A a un punto B non dipende dal percorso seguito, ma solo dai punti di partenza e arrivo.
Grazie a questa proprietà, è possibile definire una grandezza scalare associata al campo: il potenziale elettrico (V). Il campo elettrico (E) e il potenziale (V) sono strettamente correlati, con E che punta sempre nella direzione in cui il potenziale decresce più rapidamente.
I fenomeni elettrostatici, pur sembrando banali, hanno un impatto profondo nella scienza e nella tecnologia:
Fotocopiatrici e Stampanti Laser: Sfruttano la carica indotta per attrarre e depositare il toner in punti precisi.
Filtri Antiparticolato: I precipitatori elettrostatici caricano le particelle di fumo o polvere, che vengono poi attratte da piastre cariche e rimosse dall'aria.
Verniciatura: Il campo elettrico assicura che la vernice, carica elettricamente, si distribuisca uniformemente sull'oggetto (solitamente metallico e messo a terra), riducendo gli sprechi.