¿Qué es una carga en movimiento?
Una carga móvil es una forma informal de referirse a un objeto cargado que cambia su posición en relación con un observador particular. Las cargas en movimiento difieren notablemente de las estacionarias en que generan campos magnéticos. Dado que un objeto puede moverse en relación con un observador mientras permanece estacionaria en relación con otro, es posible que diferentes observadores midan diferentes valores para el mismo campo magnético. Esta observación fue una motivación que llevó a Albert Einstein a formular su teoría especial de la relatividad en 1905.
La corriente eléctrica es un ejemplo común de carga móvil. Cuando un cable está conectado a una batería, el campo eléctrico mantenido por la batería naturalmente hace que los electrones en el cable se muevan. Mientras que los electrones son responsables de transportar carga a lo largo de los cables, los iones más grandes mueven la carga dentro de la batería. Los iones negativos se mueven del terminal positivo de una batería a su terminal negativo, y los iones positivos se mueven en la dirección opuesta. De esta manera una batería aCTS como una bomba que empuja la corriente alrededor de un circuito.
El movimiento de las cargas en el circuito genera un campo magnético. Aunque los escolares a menudo tienen la impresión de que la potencia de un circuito eléctrico se encuentra en el movimiento de los electrones en el cable, la utilidad de un circuito en todas las aplicaciones, excepto las más básicas, se encuentra en los campos electromagnéticos producidos. La tecnología moderna utiliza estos campos de innumerables maneras, sobre todo para electroimán de potencia críticos para la operación de motores eléctricos.
Las cargas en movimiento no son solo la causa de los campos magnéticos, sino que también se ven afectadas por ellos. Un campo magnético hace que una carga en movimiento se curva y cuanto mayor sea la velocidad, más fuerza ejerce el campo magnético en la carga en movimiento. De esta manera, la corriente en un circuito puede influir en la corriente en otra. Los transformadores usan este efecto, utilizando la corriente en un cable para generar unactual en otro. Las centrales eléctricas utilizan una variación de esta idea para generar electricidad.
Las partículas cargadas eléctricamente ejercen la fuerza entre sí, por lo que se requiere trabajo para mover una en relación con otra incluso en ausencia de campos magnéticos. El trabajo requerido para ensamblar una colección de cargas es igual a la energía eléctrica del sistema. Dos objetos cargados positivamente se repelen entre sí, y el esfuerzo requerido para empujarlos entre sí puede compararse con la energía requerida para comprimir un resorte. Una batería puede entenderse cualitativamente como un par de resortes de este tipo, y las reacciones químicas dentro de la batería hacen que las cargas de un signo similar se agrupen en ambos extremos.