Em física, carga, também conhecida como carga elétrica, carga elétrica ou carga eletrostática e simbolizada q, é uma característica de uma unidade de matéria que expressa a medida em que ela tem mais ou menos elétrons do que prótons. Nos átomos, o elétron transporta uma carga elementar negativa ou uma carga unitária; o próton transporta uma carga positiva. Os dois tipos de carga são iguais e opostos.
Em um átomo de matéria, uma carga elétrica ocorre sempre que o número de prótons no núcleo difere do número de elétrons que circundam esse núcleo. Se houver mais elétrons do que prótons, o átomo tem uma carga negativa. Se houver menos elétrons que prótons, o átomo tem uma carga positiva. A quantidade de carga transportada por um átomo é sempre um múltiplo da carga elementar, ou seja, a carga transportada por um único elétron ou um único próton. Diz-se que uma partícula, átomo ou objeto com carga negativa tem polaridade elétrica negativa; uma partícula, átomo ou objeto com carga positiva tem polaridade elétrica positiva.
Num objeto composto por muitos átomos, a carga líquida é igual à soma aritmética, levando em conta a polaridade, das cargas de todos os átomos tomados em conjunto. Numa amostra maciça, isto pode atingir uma quantidade considerável de cargas elementares. A unidade de carga elétrica no Sistema Internacional de Unidades é a coulomb (símbolo C), onde 1 C é igual a aproximadamente 6,24 x 1018 cargas elementares. Não é raro que objetos do mundo real retenham cargas de muitos coulombos.
Um campo elétrico, também chamado campo elétrico ou campo eletrostático, envolve qualquer objeto que tenha carga. A força do campo elétrico a qualquer distância de um objeto é diretamente proporcional à quantidade de carga sobre o objeto. Perto de qualquer objeto que tenha uma carga elétrica fixa, a intensidade do campo elétrico diminui na proporção do quadrado da distância do objeto (ou seja, obedece à lei do quadrado inverso).
Quando dois objetos com carga elétrica são trazidos um ao outro, uma força eletrostática é manifestada entre eles. (Esta força não deve ser confundida com a força electromotriz, também conhecida como voltagem). Se as cargas elétricas são da mesma polaridade, a força eletrostática é repulsiva. Se as cargas elétricas forem de polaridade oposta, a força eletrostática é atrativa. No espaço livre (um vácuo), se as cargas sobre os dois objetos próximos em coulombs são q1 e q2 e os centros dos objetos são separados por uma distância r em metros, a força líquida F entre os objetos, em newtons, é dada pela seguinte fórmula:
F = (q1q2) / (4
ou2)
where o é a permissividade do espaço livre, uma constante física, e é a razão entre a circunferência de um círculo e o seu diâmetro, uma constante matemática sem dimensões. Uma força líquida positiva é repulsiva, e uma força líquida negativa é atraente. Esta relação é conhecida como a lei de Coulomb.