Una propiedad intrínseca de los núcleos atómicos que influye en su aceleración y detección.La carga es una propiedad intrínseca de los núcleos atómicos y de las partículas elementales que determina cómo interactúan con los campos electromagnéticos. Se cuantifica en unidades de la carga elemental, e, donde los protones llevan +e y los electrones -e. La carga de un núcleo influye en su aceleración en campos eléctricos y en su detección en detectores de partículas, ya que las partículas cargadas dejan rastros de ionización o luz al atravesar la materia. La carga se conserva en todos los procesos físicos, una simetría fundamental de la naturaleza.
El concepto de carga fue formalizado por Benjamin Franklin en el siglo XVIII, quien introdujo las cargas positiva y negativa. La cuantización de la carga fue demostrada por el experimento de la gota de aceite de Robert Millikan en 1909, y la comprensión moderna de la carga como una simetría gauge se desarrolló en el siglo XX.
La carga genera y responde a los campos eléctricos y magnéticos. En un campo eléctrico, una partícula cargada experimenta una fuerza proporcional a su carga, lo que provoca su aceleración. En un campo magnético, una partícula cargada en movimiento se desvía perpendicularmente tanto a su velocidad como al campo, lo que se utiliza en aceleradores y espectrómetros. La detección se basa en la interacción de la carga de la partícula con el material del detector: ioniza átomos, creando pares electrón-hueco o luz de centelleo que puede medirse.
La carga se aprovecha en prácticamente todos los dispositivos electrónicos, en aceleradores de partículas como el LHC y en técnicas de imagen médica como las tomografías PET, donde se detectan partículas cargadas para reconstruir imágenes.
La carga de un protón es exactamente igual en magnitud a la de un electrón, pero de signo opuesto; este equilibrio es la razón por la que los átomos son eléctricamente neutros, y cualquier pequeña diferencia tendría consecuencias profundas para la estructura del universo.