Diferencia entre revisiones de «Carga eléctrica»
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Frecuentemente se usa también el [[sistema CGS]] cuya unidad de carga eléctrica es el [[Franklin (unidad)|Franklin]] (Fr). El valor de la carga elemental es entonces de aproximadamente 4.803 x 10<sup>–10</sup> Fr.
== Propiedades de las cargas ==
=== Principio de conservación de la carga ===
En concordancia con los resultados experimentales, el ''principio de conservación de la carga'' establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso [[electromagnetismo|electromagnético]] la carga total de un [[sistema aislado]] se conserva.
En un proceso de [[electrización]], el número total de protones y electrones no se altera y sólo hay una separación de las cargas eléctricas. Por tanto, no hay destrucción ni creación de carga eléctrica, es decir, la carga total se conserva. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistema permanezca constante. Además esta conservación es local, ocurre en cualquier región del espacio por pequeña que sea.<ref name="conservación" />
Al igual que las otras [[ley de conservación|leyes de conservación]], la conservación de la carga eléctrica está asociada a una simetría del [[lagrangiano]], llamada en física cuántica [[teoría de campo de gauge|invariancia gauge]]. Así por el [[teorema de Noether]] a cada simetría del lagrangiano asociada a un grupo uniparamétrico de transformaciones que dejan el lagrangiano invariante le corresponde una magnitud conservada.<ref>{{cita web|url=http://ensciencias.uab.es/webblues/www/congres2005/material/Simposios/01_Las_analogias_en_la_ens/Dominguez_579.pdf| título= Simetría y leyes de conservación| autor= María Lourdes Dominguez Carrascoso|año=2005|fechaacceso=26/02/2008}}</ref> La conservación de la carga implica, al igual que la conservación de la masa, que en cada punto del espacio se satisface una [[ecuación de continuidad]] que relaciona la derivada de la densidad de carga eléctrica con la divergencia del vector ''densidad de corriente eléctrica'', dicha ecuación expresa que el cambio neto en la densidad de carga <math>\rho</math> dentro de un volumen prefijado <math>V</math> es igual a la integral de la densidad de corriente eléctrica <math>J</math> sobre la superficie <math>S</math> que encierra el volumen, que a su vez es igual a la [[Intensidad de corriente eléctrica|intensidad]] de corriente eléctrica <math>I</math>:
{{ecuación|
:<math>- \frac{\partial}{\partial t} \int_V \rho\, dV = \int_S \mathbf{J} \cdot \mathbf{dS} = I = - \frac{\partial Q}{\partial t} </math>
||left}}
Esta propiedad se conoce como ''cuantización de la carga'' y el valor fundamental corresponde al valor de carga eléctrica que posee el [[electrón]] y al cual se lo representa como ''e''. Cualquier carga ''q'' que exista físicamente, puede escribirse como <math> \ N \times e</math> siendo ''N'' un número entero, positivo o negativo.
Por convención se representa a la carga del electrón como ''-e'', para el protón ''+e'' y para el neutrón, ''0''. La física de partículas postula que la carga de los [[quark]]s, partículas que componen a protones y neutrones
Aunque no tenemos una explicación suficientemente completa de porqué la carga es una magnitud cuantizada, que sólo puede aparecer en múltiplos de la carga elemental, se han propuestos diversas ideas:
* [[Paul Dirac]] mostró que si existe un [[monopolo magnético]] la carga eléctrica debe estar cuantizada.
* En el contexto de la [[teoría de Kaluza-Klein]], [[Oskar Klein]] encontró que si se interpretaba el campo electromagnético como un efecto secundario de la curvatura de un espacio tiempo de topología <math>\mathcal{M}\times S^1</math>, entonces la compacidad de <math>S^1\,</math> comportaría que el momento lineal según la quinta dimensión estaría cuantizado y de ahí se seguía la cuantización de la carga.
La existencia de cargas fraccionarias en el modelo de [[quark]]s, complica el panorama, ya que el modelo estándar no aclara porqué las cargas fraccionarias no pueden ser libres. Y sólo pueden ser libres cargas que son múltiplos enteros de la carga elemental.
=== Invariante relativista ===
Otra propiedad de la carga eléctrica es que es un [[invariante]] [[teoría de la relatividad especial|relativista]]. Eso quiere decir que todos los [[observador]]es, sin importar su estado de [[movimiento]] y su [[velocidad]], podrán siempre medir la misma cantidad de carga.<ref name="relativista" /> Así, a diferencia de la [[masa]] o el [[tiempo]], cuando un cuerpo o partícula se mueve a velocidades comparables con la [[velocidad de la luz]], el valor de su carga no variará. El valor de la carga no varía de acuerdo a cuán rápido se mueva el cuerpo que la posea.
== Densidad de carga eléctrica ==
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