Carga elemental
La carga elemental , generalmente denotada por e oa veces q e es la carga eléctrica transportada por un solo protón o, de manera equivalente, la magnitud de la carga eléctrica negativa transportada por un solo electrón , que tiene carga -1 e . [2] Esta carga elemental es una constante física fundamental . Para evitar la confusión sobre su signo, e se llama a veces la carga positiva primaria .
A partir de la redefinición de las unidades base del SI de 2019 , que entró en vigor el 20 de mayo de 2019, su valor es exactamente 1,602 176 634 × 10 −19 C [1] , por definición del culombio . En el sistema de unidades centímetro-gramo-segundo (CGS), es4.803 204 25 (10) × 10 −10 estaculombios . [3]
Hacer que el valor de la carga elemental sea exacto implica que el valor de ε 0 ( constante eléctrica ), que antes era un valor exacto, ahora está sujeto a determinación experimental: ε 0 tenía un valor exactamente definido hasta la redefinición del SI de 2019, después de lo cual se ha convertido en un tema de refinamiento experimental a lo largo del tiempo. [4] Los comités del SI ( CGPM , CIPM , etc.) habían considerado durante mucho tiempo redefinir las unidades base del SI por completo en términos de constantes físicas para eliminar su dependencia de los artefactos físicos (como el Prototipo Internacional del Kilogramo): para que esto funcione, era necesario definir valores fijos para las constantes físicas. [5]
El experimento de la gota de aceite de Robert A. Millikan midió por primera vez la magnitud de la carga elemental en 1909.
En algunos sistemas unitarios naturales , como el sistema de unidades atómicas , e funciona como la unidad de carga eléctrica, es decir, e es igual a 1 e en esos sistemas unitarios. El uso de la carga elemental como unidad fue promovido por George Johnstone Stoney en 1874 para el primer sistema de unidades naturales , llamadas unidades Stoney . [6] Más tarde, propuso el nombre electrón para esta unidad. En ese momento, la partícula que ahora llamamos electrón aún no se había descubierto y la diferencia entre el electrón de la partícula y la unidad de electrón de cargatodavía estaba borroso. Posteriormente, se le asignó el nombre de electrón a la partícula y la unidad de carga e perdió su nombre. Sin embargo, la unidad de energía electronvoltio nos recuerda que la carga elemental alguna vez se llamó electrón .
En las unidades de Lorentz-Heaviside, la unidad de carga es dependiente , de modo que e = √ 4 π α √ ħc ≈ 0.30282212088 √ ħc , donde
