¿Qué es una carga móvil?
Una carga en movimiento es una forma informal de referirse a un objeto cargado que cambia su posición con respecto a un observador en particular. Las cargas móviles difieren notablemente de las estacionarias en que generan campos magnéticos. Dado que un objeto puede moverse con relación a un observador mientras permanece estacionario con respecto a 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 en movimiento. 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 la carga a lo largo de los cables, los iones más grandes mueven la carga dentro de la batería. Los iones negativos se mueven desde el terminal positivo de una batería a su terminal negativo, y los iones positivos se mueven en la dirección opuesta. De esta manera, una batería actúa como una bomba que empuja la corriente alrededor de un circuito.
El movimiento de las cargas en el circuito genera un campo magnético. Aunque a los escolares a menudo se les da la impresión de que la potencia de un circuito eléctrico reside 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, especialmente para alimentar electroimanes críticos para la operación de motores eléctricos.
Las cargas móviles no solo son la causa de los campos magnéticos, sino que también se ven afectadas por ellas. Un campo magnético hace que una carga en movimiento se curve y cuanto mayor sea su velocidad, más fuerza ejerce el campo magnético sobre la carga en movimiento. De esta manera, la corriente en un circuito puede influir en la corriente de otro. Los transformadores usan este efecto, utilizando la corriente en un cable para generar una corriente diferente en otro. Las plantas de energía eléctrica utilizan una variación de esta idea para generar electricidad.
Las partículas cargadas eléctricamente ejercen fuerza una sobre la otra, 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 equivale a la energía eléctrica del sistema. Dos objetos cargados positivamente se repelen entre sí, y el esfuerzo requerido para empujarlos uno hacia el otro se puede comparar con la energía requerida para comprimir un resorte. Una batería puede entenderse cualitativamente como un par de tales resortes, y las reacciones químicas dentro de la batería provocan que se acumulen cargas de signo similar en ambos extremos.