Sarcina electrică este o proprietate fizică care apare în mod natural în materie. Un obiect cu o sarcină electrică interacționează cu alte obiecte încărcate electric în moduri specifice, experimentând fie o forță atractivă, fie o forță de respingere. Natura forței este determinată de ce tip de sarcină, pozitivă sau negativă, posedă obiectul. Aceasta, la rândul său, este determinată la scară subatomică de particule cunoscute sub numele de protoni și electroni.
Toată materia este compusă din atomi, care constă dintr-un nucleu – un grup de protoni și neutroni, care sunt două tipuri de particule – și particule care orbitează în jurul nucleului, numite electroni. Forța de atracție dintre protoni și electroni dintr-un atom ajută la menținerea atomului împreună. Electronii încărcați negativ și protonii încărcați pozitiv se atrag unul pe altul. Neutronii nu au sarcină electrică.
Protonii și electronii dintr-un atom sunt egali, așa că se echilibrează reciproc pentru a crea o sarcină netă de zero. Este posibil, totuși, ca atomul să piardă sau să câștige electroni prin interacțiuni cu alți atomi. Când se întâmplă acest lucru, atomul devine un ion, un atom care poartă o sarcină pozitivă sau negativă netă.
Ionii care au mai mulți electroni decât forma lor elementară originală poartă o sarcină negativă, în timp ce cei cu mai puțini electroni poartă o sarcină pozitivă. Încărcarea îi face să atragă sau să respingă alte particule încărcate. Compușii chimici pot fi formați atunci când un ion pozitiv și un ion negativ sunt atrași și se leagă unul de celălalt. De exemplu, ionul de sodiu încărcat pozitiv, căruia îi lipsește un electron, formează o legătură ionică cu ionul de clor încărcat negativ, care are un electron suplimentar, pentru a crea molecula neutră de clorură de sodiu, cunoscută și sub numele de sare de masă.
Atracția și repulsia cauzate de sarcina electrică pot fi folosite pentru a crea un curent electric sau flux de sarcină, iar un material care poate transmite un curent electric este cunoscut sub numele de conductor. Metalele sunt utilizate în mod obișnuit ca conductori, deoarece aranjarea atomilor lor permite electronilor să treacă liber de la atom la atom. Când un terminal încărcat pozitiv este atașat la un capăt al unui fir metalic și un terminal încărcat negativ la celălalt, un câmp electric este generat de sarcini. Electronii migrează către sarcina pozitivă, creând un curent electric.