Qué es la carga eléctrica
Idea inicial: Después de frotar un globo, puede atraer pequeños trozos de papel. El globo no “creó electricidad”: algunos electrones se transfirieron y quedó un desequilibrio entre carga positiva y negativa.
La carga eléctrica es una propiedad de la materia asociada con las interacciones eléctricas. Puede ser positiva o negativa. El protón posee carga positiva, el electrón carga negativa y el neutrón tiene carga neta cero.
En un cuerpo ordinario, cargar positivamente suele significar que perdió electrones; cargar negativamente, que ganó electrones. La carga no es una fuerza: las cargas pueden producir fuerzas de atracción o repulsión. En un sistema aislado, la carga neta se conserva.
Conexiones de la familia
La separación temporal de cargas prepara el estudio de las cargas por inducción. Después, la Ley de Watt usa corriente y tensión para estudiar potencia.
Fórmula principal
Toda carga observable se expresa como un múltiplo entero n de la carga elemental e = 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ C.
Magnitudes, símbolos y unidades
| Magnitud | Símbolo | Unidad | Símbolo de unidad | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Carga eléctrica | q | coulomb | C | Puede ser positiva, negativa o cero. |
| Carga elemental | e | coulomb | C | Magnitud exacta de la carga del protón y del electrón. |
| Número de cargas elementales | n | adimensional | 1 | Número entero con signo según la convención. |
| Carga inicial | q_inicial | coulomb | C | Suma algebraica antes de la interacción. |
| Carga final | q_final | coulomb | C | Suma algebraica después. |
Fórmulas derivadas
Número de electrones transferidos
N = |q|/eProcedencia: Se despeja el número de cargas elementales.
Cuándo usarla: Cuando la carga neta proviene de electrones transferidos.
Conservación
Σq_inicial = Σq_finalProcedencia: La carga neta de un sistema aislado permanece constante.
Cuándo usarla: No entra ni sale carga del sistema.
Cómo analizar una situación con carga eléctrica
Delimita el sistema
Indica qué cuerpos incluye y si está aislado.
Asigna signos
Usa positivo para déficit de electrones y negativo para exceso.
Distingue propiedad y fuerza
q es carga; la interacción puede producir una fuerza.
Suma algebraicamente
Incluye signos al calcular la carga neta.
Aplica conservación o cuantización
Elige la relación que responda la pregunta.
Comprueba
Revisa coulombs, signo, entero n y balance inicial-final.
10 ejemplos resueltos de carga eléctrica
Cada solución avanza de la situación concreta a la interpretación del resultado. Comprueba los datos, las unidades y el sentido de la conclusión antes de continuar.
Carga neta de un átomo
q=+1,602×10⁻¹⁹ C
Problema: Un átomo tiene 11 protones y 10 electrones. ¿Cuál es su carga neta?
- Datos: 11 protones con carga +e y 10 electrones con carga −e
- Principio: q = (Nprotones − Nelectrones)·e
- Sustitución: q = (11 − 10)·(1,602 × 10⁻¹⁹ C)
- Cálculo: q = 1·(1,602 × 10⁻¹⁹ C)
- Resultado: q=+1,602×10⁻¹⁹ C
- Interpretación: Hay un protón más que electrones; por eso la carga neta es positiva.
Exceso de electrones
q≈−8,01×10⁻¹⁹ C
Problema: Un cuerpo inicialmente neutro gana 5 electrones. ¿Cuál es su carga neta?
- Datos: N = 5 electrones; cada electrón tiene carga −1,602 × 10⁻¹⁹ C
- Principio: q = −N·e
- Sustitución: q = −5·(1,602 × 10⁻¹⁹ C)
- Cálculo: q = −8,01 × 10⁻¹⁹ C
- Resultado: q≈−8,01×10⁻¹⁹ C
- Interpretación: Ganar electrones produce una carga neta negativa.
Número de electrones
El cuerpo ganó 20 electrones
Problema: Un cuerpo tiene una carga de −3,204 × 10⁻¹⁸ C. ¿Cuántos electrones adicionales tiene?
- Datos: |q| = 3,204 × 10⁻¹⁸ C; e = 1,602 × 10⁻¹⁹ C
- Principio: N = |q|/e
- Sustitución: N = (3,204 × 10⁻¹⁸ C)/(1,602 × 10⁻¹⁹ C)
- Cálculo: N = (3,204/1,602) × 10 = 20
- Resultado: El cuerpo ganó 20 electrones
- Interpretación: El signo negativo indica exceso de electrones y el resultado entero concuerda con la cuantización.
Conservación entre esferas
q2f=+3 μC
Problema: Dos esferas aisladas comienzan con +6 μC y −2 μC. Después de intercambiar carga, la primera queda con +1 μC. ¿Cuál es la carga final de la segunda?
- Datos: q inicial total = +6 μC − 2 μC = +4 μC; q₁ final = +1 μC
- Principio: q inicial total = q final total
- Sustitución: +4 μC = +1 μC + q₂ final
- Cálculo: q₂ final = +4 μC − 1 μC = +3 μC
- Resultado: q2f=+3 μC
- Interpretación: La suma final, +1 μC + 3 μC, conserva los +4 μC iniciales.
Sistema neutro
qtotal=0 nC
Problema: Un sistema contiene cargas de +8 nC, −3 nC y −5 nC. ¿Cuál es su carga neta?
- Datos: q₁ = +8 nC; q₂ = −3 nC; q₃ = −5 nC
- Principio: q total = q₁ + q₂ + q₃
- Sustitución: q total = +8 nC − 3 nC − 5 nC
- Cálculo: q total = 0 nC
- Resultado: qtotal=0 nC
- Interpretación: El sistema es neutro porque las cargas se compensan, no porque carezca de partículas cargadas.
Transferencia
A queda con +4 μC y B con −4 μC
Problema: Dos cuerpos A y B comienzan neutros. Se transfieren de A hacia B electrones cuya carga total es −4 μC. ¿Con qué carga queda cada cuerpo?
- Datos: Carga inicial total = 0; B recibe −4 μC en electrones
- Principio: qA + qB = 0
- Sustitución: qA + (−4 μC) = 0
- Cálculo: qA = +4 μC; qB = −4 μC
- Resultado: A queda con +4 μC y B con −4 μC
- Interpretación: A perdió electrones y B los ganó; la carga total continúa siendo cero.
Carga transferida por una corriente
q = 6 C.
Problema: Una corriente constante de 2 A circula durante 3 s. ¿Cuánta carga atraviesa una sección del conductor?
- Datos: I = 2 A; t = 3 s.
- Principio: q = I·t.
- Sustitución: q = 2×3.
- Cálculo o razonamiento: 2×3 = 6.
- Resultado: q = 6 C.
- Interpretación: Un ampere equivale a un coulomb por segundo.
Electrones en un microcoulomb
Aproximadamente 6,24×10¹² electrones.
Problema: ¿Cuántos electrones corresponden a una carga de magnitud 1 μC?
- Datos: |q| = 1×10⁻⁶ C; e = 1,602×10⁻¹⁹ C.
- Principio: n = |q|/e.
- Sustitución: n = 1×10⁻⁶/(1,602×10⁻¹⁹).
- Cálculo o razonamiento: n ≈ 6,24×10¹².
- Resultado: Aproximadamente 6,24×10¹² electrones.
- Interpretación: Si se trata de un exceso de electrones, la carga neta lleva signo negativo.
Carga no permitida por cuantización
Ese valor no es compatible con la cuantización como carga neta estable del objeto.
Problema: ¿Puede un objeto aislado tener una carga neta de 2,40×10⁻¹⁹ C?
- Datos: q = 2,40×10⁻¹⁹ C; e = 1,602×10⁻¹⁹ C.
- Principio: Toda carga neta ordinaria debe satisfacer q = ne con n entero.
- Sustitución: n = q/e = 2,40/1,602.
- Cálculo o razonamiento: n ≈ 1,50, que no es entero.
- Resultado: Ese valor no es compatible con la cuantización como carga neta estable del objeto.
- Interpretación: La medición podría estar redondeada o incompleta; no puede interpretarse como un electrón y medio.
Iones con doble carga
qtotal = +1,602×10⁻⁶ C = +1,602 μC.
Problema: Un conjunto contiene 5×10¹² iones, cada uno con carga +2e. ¿Cuál es la carga total?
- Datos: n = 5×10¹²; carga por ion = 2e; e = 1,602×10⁻¹⁹ C.
- Principio: qtotal = n·2e.
- Sustitución: q = (5×10¹²)(2)(1,602×10⁻¹⁹).
- Cálculo o razonamiento: 5×2×1,602 = 16,02; 10¹²×10⁻¹⁹ = 10⁻⁷.
- Resultado: qtotal = +1,602×10⁻⁶ C = +1,602 μC.
- Interpretación: El signo positivo indica déficit de electrones respecto del estado neutro.
Ahora te toca a ti
Ejercicio 1
Un cuerpo pierde 3 electrones. ¿Qué signo adquiere?
Comprobar respuesta
Respuesta: Positivo.
Pierde carga negativa.
Ejercicio 2
Suma +5 μC y −7 μC.
Comprobar respuesta
Respuesta: −2 μC.
Se suman con signo.
Ejercicio 3
¿Qué carga neta tiene un neutrón?
Comprobar respuesta
Respuesta: Cero.
Es eléctricamente neutro.
Ejercicio 4
¿La carga eléctrica es una fuerza?
Comprobar respuesta
Respuesta: No.
Es una propiedad que participa en interacciones eléctricas.
Ejercicio 5
¿Puede n=2,5 en q=n·e para una carga aislada ordinaria?
Comprobar respuesta
Respuesta: No.
n debe ser entero.
Errores frecuentes
Error: Definir carga como fuerza.
Corrección: Trátala como propiedad de la materia.
La fuerza es el efecto de una interacción.
Error: Asignar carga al neutrón.
Corrección: Su carga neta es cero.
Protón y electrón llevan cargas opuestas.
Error: Olvidar signos al sumar.
Corrección: Haz una suma algebraica.
+q y −q pueden cancelarse.
Error: Decir que cargar crea electrones.
Corrección: Describe transferencia o separación.
La carga neta se conserva.
Error: Usar un valor incorrecto de e.
Corrección: Usa 1,602 176 634×10⁻¹⁹ C.
Es un valor exacto en el SI.
Pon a prueba lo aprendido
Pregunta 1 de 10
La carga es:
Pregunta 2 de 10
El electrón tiene signo:
Pregunta 3 de 10
El neutrón tiene carga neta:
Pregunta 4 de 10
La unidad SI es:
Pregunta 5 de 10
Un cuerpo pierde electrones y queda:
Pregunta 6 de 10
+3 μC−5 μC:
Pregunta 7 de 10
En q=n·e, n es:
Pregunta 8 de 10
La carga neta de un sistema aislado:
Pregunta 9 de 10
Neutral significa:
Pregunta 10 de 10
La magnitud de e es:
Resultado del test
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Revisa tus errores
Preguntas frecuentes
Que su carga neta es cero, aunque contenga protones y electrones.
Los electrones; los protones permanecen ligados al núcleo en situaciones ordinarias.
No. Cargas del mismo signo se repelen y de signo opuesto se atraen.
La unidad SI de carga eléctrica.
La carga neta se conserva; puede transferirse o redistribuirse.
Fuentes y revisión editorial
Cómo citar este artículo
Editorial Ejemplode. (2026, 5 de agosto). Carga eléctrica: qué es, tipos y ejemplos. https://www.ejemplode.com/fisica/carga-electrica/
Fuentes consultadas
- OpenStax Physics, 18.1: Electrical Charges, Conservation of Charge, and Transfer of ChargeSigno, conservación, conductores, aislantes, polarización e inducción.
- OpenStax University Physics Volume 2, 5.1: Electric ChargeCarga elemental, cuantización y conservación.
- OpenStax University Physics Volume 2, 5.2: Conductors, Insulators, and Charging by InductionProcedimiento de carga por inducción y conexión a tierra.
- NIST Guide to the SI, Chapter 4Unidades SI: coulomb, volt, ampere, ohm, watt y joule.
- BIPM: SI Brochure, 9th editionSistema Internacional y unidades derivadas.
Responsable editorial
Editorial Ejemplode
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