Magnitud de la carga eléctrica de un solo electrón o protónLa carga elemental (e) es la magnitud de la carga eléctrica que posee un solo protón o electrón: aproximadamente 1,602 × 10⁻¹⁹ culombios. Es el cuanto fundamental de carga en la naturaleza: todas las cargas libres del universo son múltiplos enteros de e, un hecho demostrado por primera vez por el experimento de la gota de aceite de Robert Millikan en 1909. Esta cuantización es una piedra angular de la física atómica, la química y la electrónica, y explica por qué las reacciones químicas implican números enteros de electrones y por qué las corrientes en los metales son transportadas por partículas discretas.
El concepto de una unidad de carga discreta se remonta a las leyes de la electrólisis de Michael Faraday (década de 1830), pero la primera medición directa fue realizada por Robert Millikan en 1909, quien recibió el Premio Nobel de 1923 por ello. El valor exacto se refinó durante décadas hasta que la redefinición del SI en 2019 lo fijó por definición.
La carga elemental es una constante fundamental de la naturaleza, no derivada de otras magnitudes. En el sistema SI, se redefinió en 2019 para ser exactamente 1,602176634 × 10⁻¹⁹ C, lo que hace que el amperio y el kilogramo dependan de este valor fijo. La carga del electrón es −e, y la del protón es +e; los quarks poseen cargas fraccionarias (±1/3 e, ±2/3 e) pero nunca se observan libres debido al confinamiento. El valor de e establece la escala de las fuerzas electrostáticas a distancias atómicas, determinando las energías de enlace y las fuerzas de los enlaces químicos.
Sustenta toda la electrónica: el funcionamiento de transistores, diodos y baterías depende del movimiento de múltiplos enteros de e. También define la unidad de corriente eléctrica (el amperio) en el SI moderno.
Un rayo típico transfiere alrededor de 10²⁰ cargas elementales: eso son cien mil millones de millones de electrones.
| V | variable | potential energy of electron — energía potencial joule |
| z | variable | distance from the metal surface — posición metre |
| φ | variable | work function of the metal — work function joule |
| F | variable | applied electric field strength — campo eléctrico volt per metre |
| e | constante | charge of a single proton — carga elemental = 1.602176634e-19 coulomb |
| ε0 | constante | ability of vacuum to permit electric field lines — permitividad del vacío = 8.8541878128e-12 farad per metre |
| \Delta Q | variable | Accumulated charge change in the superconductor — carga eléctrica coulomb |
| \Delta \Phi | variable | Change in magnetic flux through the superconducting loop — flujo magnético weber |
| \nu | variable | Filling factor (integer or fractional) of the quantum Hall state — adimensional |
| e | constante | Magnitude of the electric charge of a single electron or proton — carga elemental = 1.602176634e-19 coulomb |
| \Phi_0 | constante | Superconducting flux quantum, h/(2e), the fundamental unit of magnetic flux in a superconductor — cuanto de flujo magnético = 2.067833848e-15 weber |
| E | variable | Energy of the charged particle — energía joule |
| B | variable | Magnetic field strength — densidad de flujo magnético tesla |
| m | variable | Mass of the charged particle — masa kilogram |
| \hbar | constante | Reduced Planck constant, quantum of angular momentum — constante de Planck reducida = 1.054571817e-34 joule second |
| e | constante | Magnitude of electric charge of a proton or electron — carga elemental = 1.602176634e-19 coulomb |
| c | constante | Speed of light in vacuum, universal constant — velocidad de la luz = 299792458 metre per second |
| n_e | variable | electron number density — densidad numérica de electrones per cubic metre |
| B_parallel | variable | magnetic field component along line of sight — densidad de flujo magnético tesla |
| dl | variable | infinitesimal path element along line of sight metre |
| e | constante | elementary charge — carga elemental = 1.602176634e-19 coulomb |
| m_e | constante | electron rest mass — masa del electrón = 9.1093837015e-31 kilogram |
| c | constante | speed of light in vacuum — velocidad de la luz = 299792458 metre per second |
| ∫ | operador | summation over the line of sight — operador integral |
| F | variable | frequency of magnetic oscillation — frecuencia hertz |
| A | variable | extremal cross-sectional area of Fermi surface — área square metre |
| h | constante | constante de Planck = 6.62607015e-34 joule second |
| e | constante | carga elemental = 1.602176634e-19 coulomb |
| a_0 | variable | relativistic intensity parameter (normalized vector potential) — relativistic parameter |
| E_0 | variable | peak electric field amplitude of the laser — campo eléctrico volt per metre |
| ω | variable | angular frequency of the laser — frecuencia angular radian per second |
| e | constante | charge of a single proton — carga elemental = 1.602176634e-19 coulomb |
| m_e | constante | mass of an electron at rest — masa del electrón = 9.1093837015e-31 kilogram |
| c | constante | universal speed limit of light in vacuum — velocidad de la luz = 299792458 metre per second |
