La carica elettrica
La carica elettrica, come ogni altra grandezza fisica, è misurabile, ovvero è possibile stabilire quanta carica elettrica possiede un corpo carico in base a un'unità di misura della carica. Nel Sistema Internazionale l'unità di misura della carica elettrica è il coulomb (simbolo C), dal nome del fisico francese Charles Augustin Coulomb (1736-1806). Il coulomb è definito a partire dalla corrente elettrica (costituita dal movimento ordinato delle cariche elettriche ) ed è pari alla carica che transita in 1 secondo attraverso la sezione di un circuito percorso da una corrente di 1 ampere (A), l'unità di misura della corrente.
Per il momento ci interessa definire il valore della carica elettrica più piccola esistente, quella dell'elettrone, che viene indicata con e e vale:
Tutte le altre cariche elettriche, esistenti in natura o prodotte artificialmente, sono multiple della carica dell'elettrone, che per questo motivo viene anche detta carica elettrica elementare (la carica elettrica dell'elettrone quindi è estremamente piccola ed è per questo motivo che non è stata scelta come unità di misura della carica elettrica; la quantità di carica prodotta da un fulmine è per esempio di 10 C, che corrisponderebbero a 1020 volte la carica dell'elettrone).
La carica elettrica si conserva
In analogia con quanto visto per la massa e l'energia, esiste anche una legge di conservazione della carica elettrica: in un sistema fisico isolato, la quantità totale di carica elettrica rimane invariata nel tempo, anche quando vengano scambiate cariche elettriche tra le parti del sistema (cioè in un sistema isolato non c'è creazione di cariche elettriche, ma queste passano da un corpo a un altro, conservandosi in quantità). Quando strofiniamo una bacchetta di vetro con un panno di lana, la bacchetta si carica positivamente, ma gli elettroni in eccesso passano sul panno, che si carica negativamente: la carica elettrica totale del sistema bacchetta-panno si conserva, ovvero rimane invariata.
La legge di conservazione della carica deve valere anche a livello dell'atomo: perciò, quando in una reazione atomica o nucleare si ha produzione di una particella carica negativamente, deve venire prodotta anche una carica positiva.