Carga electrica

Del mismo modo que caracterizamos la intensidad de la interacción gravitacional asignando a cada cuerpo una masa gravitacional, caracterizamos el estado de electrización de un cuerpo definiendo una masa eléctrica, más comúnmente llamada carga eléctrica, representada por el símbolo q. Así, cualquier porción de materia, o cualquier partícula, está caracterizada por dos propiedades independientes fundamentales: masa y carga.

Así como hay dos clases de electrización, hay también dos clases de carga eléctrica: positiva y negativa. Un cuerpo que presenta electrización positiva tiene una carga eléctrica positiva, y uno con electrización negativa tiene una carga eléctrica negativa. La carga eléctrica neta de un cuerpo es la suma algebraica de sus cargas positivas y negativas. Un cuerpo que tiene cantidades iguales de electricidad positiva y negativa (esto es, carga neta cero) se dice eléctricamente neutro. Por otra parte, un cuerpo que tiene carga neta diferente de cero, se llama a menudo ion. Como la materia en conjunto no presenta fuerzas eléctricas apre-ciables, debemos suponer que está compuesta de cantidades iguales de cargas positivas y negativas.



figura 4



Para definir operacionalmente la carga de un cuerpo electrizado adoptamos el siguiente procedimiento. Tomamos un cuerpo cargado arbitrario Q (fig. 4) y, a una distancia d de él, colocamos la carga q. Entonces medimos la fuerza F ejercida sobre q. Seguidamente, colocamos otra carga q' a la misma distancia d de Q y medimos la fuerza F'. Definimos los valores de las cargas q y q' como proporcionales a las fuerzas F y F'. Esto es

Si arbitrariamente asignamos un valor unitario a la carga q', tenemos un medio de obtener el valor de la carga q. Este método de comparación de cargas es muy similar al usado en la sección para comparar las masas de dos cuerpos. Nuestra definición de carga implica que, siendo iguales todos los factores geométricos, la fuerza de la interacción eléctrica es proporcional a las cargas de las partículas.

Se ha encontrado que, en todos los procesos observados en la naturaleza, la carga neta de un sistema aislado permanece constante. En otras palabras,en cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, la carga total o neta no cambia.

No se ha hallado excepción a esta regla, conocida como el principio de conservación de la carga. Tendremos ocasión de discutir este principio más adelante, cuando tratemos los procesos que involucran partículas fundamentales.