Carga Eléctrica

1. La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas
subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas por la
mediación de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida
por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La
denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las
cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo
estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para
intercambiar fotones.
Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso
físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma
algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo. Qi=Qf
La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente
por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se les asignó carga negativa: –
1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les
asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se los ha podido observar libres en la
naturaleza.

2. Densidad de carga eléctrica
Se llama densidad de carga eléctrica a la cantidad de carga eléctrica por unidad
de longitud, área o volumen que se encuentra sobre una línea, una superficie o una región
del espacio, respectivamente. Por lo tanto se distingue en estos tres tipos de densidad de
carga.9 Se representaría con las letras griegas lambda (λ), para densidad de carga lineal,
sigma (σ), para densidad de carga superficial y ro (ρ), para densidad de carga volumétrica.
Puede haber densidades de carga tanto positiva como negativa. No se debe confundir con
la densidad de portadores de carga.
A pesar de que las cargas eléctricas son cuantizadas con q y, por ende, múltiplos de una
carga elemental, en ocasiones las cargas eléctricas en un cuerpo están tan cercanas entre
sí, que se puede suponer que están distribuidas de manera uniforme por el cuerpo del cual
forman parte. La característica principal de estos cuerpos es que se los puede estudiar
como si fueran continuos, lo que hace más fácil, sin perder generalidad, su tratamiento. Se
distinguen tres tipos de densidad de carga eléctrica: lineal, superficial y volumétrica.
Densidad de carga lineal
Se usa en cuerpos lineales como, por ejemplo hilos.
Donde es la carga encerrada en el cuerpo y es la longitud. En el Sistema
Internacional de Unidades (SI) se mide en C/m (culombios por metro).
Densidad de carga superficial
Se emplea para superficies, por ejemplo una plancha metálica delgada como el papel
de aluminio.
donde es la carga encerrada en el cuerpo y es la superficie. En el SI se mide en
C/m2 (culombios por metro cuadrado).
Densidad volumétrica de carga
Se emplea para cuerpos que tienen volumen.
donde es la carga encerrada en el cuerpo y el volumen. En el SI se mide en
C/m3 (culombios por metro cúbico).