Introducción

Empezaremos este tema con el estudio de las interacciones de cargas eléctricas en reposo. La parte del electromagnetismo que aborda esta materia se denomina electrostática.

La carga eléctrica es una propiedad fundamental e intrínseca de la materia (al igual que la masa), la cual tiene las propiedades siguientes:

  • Presenta 2 polaridades: positiva y negativa. Cantidades iguales de ambas polaridades se anulan entre sí.
  • La carga total del Universo (suma algebraica de todas las cargas existentes) se conserva, ésto es, la carga no se puede crear ni destruir. No obstante, ésto no imposibilita que cargas positivas y negativas se anulen entre sí.
  • Además de esta propiedad de conservación total, la carga también se conserva localmente, que significa que si cierta carga desaparece en un sitio y aparece en otro, es porque ‘ha viajado’ de un punto a otro.
  • La carga está cuantizada: cualquier carga que existe en la naturaleza es un múltiplo entero de una carga elemental qe. Esta carga elemental corresponde a la carga del protón.

La unidad de carga del SI (Sistema Internacional) es el culombio (C) y equivale a la carga de 6.2414959 x 1018 protones, o lo que es lo mismo, la carga del protón es qe=1.60218 x 10-19 C.

Es interesante hacer notar que de las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza: nuclear fuerte, electromagnética, nuclear débil y gravitatoria, la interacción electromagnética (o electrostática cuando se trata de cargas en reposo) es la segunda más fuerte. De hecho, la interacción eléctrica entre 2 electrones (de carga e igual a -qe) es aproximadamente 1042 veces más fuerte que su correspondiente interacción gravitatoria.

Esto da una idea de la magnitud tan importante de las fuerzas eléctricas. No obstante, en la naturaleza hay muchas situaciones en las que la interacción eléctrica no se manifiesta debido a la compensación tan precisa que ocurre en la materia entre cargas positivas y negativas. De hecho los agregados de materia se presentan generalmente en forma neutra y por ello las interacciones entre grandes cantidades de materia (planetas, estrellas, etc) es fundamentalmente de carácter gravitatorio. No obstante, esto no implica que la interacción entre cargas eléctricas sea irrelevante sino que por el contrario, estas interacciones están en la base de  multitud de fenómenos fundamentales, por ejemplo: la formación y estabilidad de los átomos, las fuerzas moleculares, las fuerzas de rozamiento, las tensiones mecánicas, las fuerzas de contacto, etc.