¿Qué es la electrostática?

Se entiende por electrostática a la rama de la física que se encarga del estudio y análisis del comportamiento de las cargas eléctricas en estado de equilibrio o, lo que es lo mismo, los efectos que se generan en los cuerpos como resultado de sus cargas eléctricas, ya sean de atracción o rechazo. A este efecto se le conoce como fenómeno electrostático. 

La electricidad estática se entiende como el fenómeno que ocurre entre dos cuerpos que acumulan carga eléctrica, ya sea por procesos de inducción o fricción. Esta acumulación de energía se puede producir, por ejemplo, si dos materiales se frotan entre sí, pasando los electrones de una superficie a otra a través del diferencial de nivel energético.

Si un material con carga eléctrica atrae o rechaza los electrones de otro material, se produce lo que se conoce como carga inducida, en la que se genera una zona con mayor carga positiva en el segundo material, provocando atracción. 

En electrostática, el nivel de carga depende de factores como el material (si es conductor, semiconductor o aislante), así como de sus propiedades físicas y eléctricas, humedad, temperatura, presión y velocidad de separación de cuerpos. 

¿Cuándo se descubrió la electrostática?

Los primeros indicios del estudio de la electrostática se remontan a la época de los griegos antiguos, cuando el filósofo Tales de Mileto (624 a.C. – 546 a. C.) identificó comportamientos extraños a partir de la fricción del ámbar con tejidos como la lana, generando la atracción de objetos con electricidad estática. 

Posteriormente, en el siglo XVII se realizaron los primeros análisis de la relación entre la electricidad y el magnetismo, con el objetivo de mejorar la precisión de las brújulas magnéticas. El italiano Niccolo Cabeo analizó estudios del físico británico William Gilbert y concluyó que existían fuerzas de atracción y repulsión entre cuerpos, según sus características. 

En el año 1733, el físico y químico francés Francois de Cisternay du Fay planteó la existencia de dos tipos de cargas eléctricas: la negativa y la positiva. Luego, en 1785 el también físico francés Charles Coulomb formalizó en un tratado los conceptos cuantitativos de las fuerzas eléctricas, formulando la Ley de Coulomb en la que se plantearon enunciados de atracción y repulsión de cargas eléctricas estáticas. Esta ley se complementó con el Teorema de Gauss en el que se definieron casi todos los fenómenos electrostáticos.

¿Cómo se genera la electrostática?

La electrostática se produce cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Se trata de un fenómeno de superficies que da lugar a la transferencia de electrones de un átomo a otro. Se puede generar de la siguiente manera:

1. Carga eléctrica por frotación: algunos cuerpos pueden cargarse después de ser frotados uno contra otro, produciendo la transferencia de electrones. De esta manera, un objeto queda cargado electronegativamente y el otro electropositivamente.
   
2. Carga eléctrica por inducción: no requiere de contacto entre objetos para generar la carga eléctrica. Por el contrario, si un material tiene carga negativa y se acerca a un cuerpo eléctricamente neutro, los electrones del último se sentirán repelidos ante el exceso de electrones del primer cuerpo y, por lo tanto, se moverá dentro del material contenedor para alejarse del cuerpo cargado. 

¿Cómo se manifiesta la electrostática en la vida cotidiana?

• Frotar con un paño un trozo de vidrio: cuando el paño es lo suficientemente grueso, el vidrio, que tiene cualidad de material aislante, queda cargado eléctricamente y atraerá partículas pequeñas que se encuentren a su alrededor. 
• Peinarse: el material plástico con el que está fabricado el peine es aislante y, al momento de pasarlo de manera repetida sobre el cabello, este se cargará de electrones, haciendo que el cabello se eleve. 
• Impresión en máquinas fotocopiadoras o de láser: el rayo de luz que ilumina la imagen o texto a través de un proceso de escaneo le transfiere la carga eléctrica a un tambor fotosensible. Por su parte, el tóner, que tiene características magnéticas, al pasar por el tambor se adhiere a las partes sensibilizadas por el rayo de luz. Luego, cuando el papel pasa por el tambor, el material del tóner se desprende y se adhiere a la superficie, transfiriendo el contenido del tambor. 
• Arrastrar los pies con calcetines sobre una alfombra: la electricidad estática se acumula en el cuerpo y, si después se toca a alguien, se puede sentir una descarga eléctrica entre las pieles.