A carga elétrica é uma quantidade fundamental na Física e podemos entendê-la como a capacidade que um corpo tem de interagir com outro corpo através de uma força de atração ou repulsão de origem elétrica. Mesmo assim, demorou muito tempo para suas propriedades serem compreendidas cientificamente. Um dos motivos é a complexidade dos fenômenos físicos do quotidiano. No dia-a-dia muitos fenômenos ocorrem simultaneamente, os quais podem ser explicados tendo origem em várias escalas de tempo e espaço distintas. É por este motivo que a criação de laboratórios foi um passo crucial no desenvolvimento da Ciência.
O que definimos como uma carga, é a “sensibilidade”da matéria à um tipo de interação fundamental da física. No caso da carga elétrica, observou-se que existem fenômenos de atração e repulsão de origem elétrica entre partículas de matéria. Como existe atração e repulsão, devem existir dois tipos de carga elétrica. Esta é uma diferença marcante com relação à massa, por exemplo (porém ambas são grandezas escalares, ou seja representadas por números) . A massa pode ser vista como uma “carga gravitacional”, porém a gravidade é somente atrativa e consequentemente só existe um tipo de massa . Porém temos tanto atração como repulsão elétrica e portanto dois tipos de carga elétrica. Estes tipos poderiam ser denominados em princípio tipo A e tipo B, ou tipo 1 e tipo 2, etc. Porém, se convencionou chamar de carga positiva e negativa. Esta convenção tem a vantagem de ao se associar um valor numérico positivo + ou negativo – poderem ser utilizados tais sinais na determinação do sentido do vetor Força Elétrica, já que um vetor multiplicado por um número negativo muda de sentido. Esta propriedade é extremamente importante pois facilita enormemente os cálculos e a posterior visualização do Campo Elétrico.
Desta forma, o produto de duas cargas vai expressar o sentido da força de atração ou repulsão. Devemos lembrar que como a Força é um vetor, se for definido o vetor posição de A até B por : \overrightarrow{r} a Força \overrightarrow{F} vai ser proporcional a + \overrightarrow{r} se for repulsiva ou a –\overrightarrow{r} se for atrativa. Temos então quatro possibilidades : (a) (+).(+)=(+) repulsão; (b) (-).(-)=(+) repulsão;(c) (+).(-)=(-) atração; (d) (-).(+)=(-) atração de novo. Desta maneira de forma satisfatoriamente familiar reproduzimos a regra de sinais da aritmética. Podemos lembrar do aforisma “Opostos se atraem, iguais se repelem”.
A próxima pergunta é onde a carga elétrica fica na matéria, quais as partículas que a possuem. A reposta a esta pergunta foi dada por um grande número de experimentos. A matéria da qual os objetos quotidianos são feitos é composta em última análise de três tipos de partículas elementares, os elétrons, nêutrons e prótons. Na realidade, existem várias outras partículas elementares conhecidas, mas as que são estáveis nas condições onde vivemos na Terra são apenas estas três. Toda a matéria da Terra é composta destas três partículas, o que é bem analisado pela ciência da Química.
É bem conhecido que a matéria se organiza em átomos, com prótons e nêutrons no núcleo e elétrons ao redor deste núcleo. Como os núcleos são bem mais estáveis que os próprios átomos, na grande maioria das situações cotidianas que circula são os elétrons, que possuem carga negativa. O seja, a Corrente elétrica costuma ser um fluxo de cargas negativas. A exceção mais importante ocorre quando certas substâncias são dissolvidas em água, como por exemplo quando dissolvemos sal de cozinha em água. Neste caso os vários átomos do sal se tornam íons, os seja, perdem ou ganham elétrons e passam a ter carga positiva ou negativa. Como estão em um meio líquido podem se movimentar e a corrente passa a ter cargas tanto negativas e positivas em movimento.
Outro fato muito importante sobre a carga elétrica é que ela é conservada, ou seja, num sistema físico isolado, a quantidade de carga elétrica é sempre a mesma. A carga pode se deslocar de um lugar para outro, mas não pode ser criada nem destruída. Este fato foi comprovado por inúmeros experimentos ao longo de vários séculos, nos quais jamais foi observada a criação ou destruição de carga elétrica. Veja que esta Lei de Conservação é um fato experimental e não apenas uma hipótese especulativa. Alguém poderia imaginar um Universo onde a carga não fosse conservada, mas não é isso que ocorre na realidade.
Qualquer grandeza física bem definida deve poder ser medida em laboratório de forma clara. Então toda a grandeza física deve ter um unidade. No caso do sistema internacional de unidades, esta é o Coulomb, símbolo C, em homenagem ao cientista de mesmo nome. Um Coulomb é uma unidade grande, em relação aos fenômenos cotidianos e mais ainda em relação às partículas fundamentais. Por exemplo, a carga de um elétron é de 1,6×10^{-19} C . Observe a ordem de grandeza 10^{-19} . É um valor extremamente baixo. Podemos daí imaginar que uma corrente elétrica típica na escala cotidiana deveria ter um número muito grande de elétrons, o que de fato ocorre.
Iremos discutir como a carga elétrica se transmite entre os corpos (Eletrização) e como ela é detectada e atua ( Força de Coulomb e Campo Elétrico) em outros posts.