la corrente elettrica nei metalli

LA CORRENTE
ELETTRICA NEI METALLI
LA CORRENTE ELETTRICA
Una corrente elettrica è un movimento ordinato di particelle dotate di carica elettrica.
Nei conduttori metallici le particelle cariche che si spostano sono gli elettroni, che
hanno carica negativa.
La corrente elettrica si può anche
identificare con il moto di deriva,
ossia un moto ordinato d'insieme
che si sovrappone all'agitazione
termica degli elettroni.
Si parla di elettroni liberi,
o di conduzione.
L'intensità della corrente elettrica si misura in Ampere (A) ed è il rapporto fra la
quantità di carica q che attraversa una sezione del conduttore in un dato intervallo
di tempo Δt e l'intervallo di tempo stesso.
C
q
A=
i=
Δt
s
LA FORZA ELETTROMOTRICE
La forza elettromotrice (f.e.m.) f di un generatore è il rapporto tra il lavoro L compiuto per
portare una carica positiva q dal polo negativo al polo positivo e la carica stessa.
L
f=
q
La f.e.m. si identifica con la
d.d.p. fra i poli del generatore
a circuito aperto e si misura
come quest'ultima in Volt (V)
Quando f=ΔV il generatore
elettrico è chiamato generatore di
forza elettromotrice o generatore
di tensione.
Simbolo con cui si rappresenta
un generatore nei circuiti
elettrici.
LA RESISTENZA ELETTRICA
La resistenza elettrica R, misurata in Ohm (Ω), di un conduttore, fissata la d.d.p. fra i
suoi estremi, è il rapporto fra ΔV e l'intensità i della corrente che lo percorre.
ΔV
V
Ω=
R=
i
A
Essendo la d.d.p.
direttamente proporzionale
all'intensita di corrente, il
fisico Georg Ohm stabilì
che la resistenza nei
conduttori metallici è
costante.
PRIMA LEGGE DI OHM
A una temperatura fissata, la d.d.p. ΔV fra gli estremi di un conduttore metallico è
direttamente proporzionale all'intensità i della corrente che lo percorre.
ΔV=Ri
dove R è costante al variare della d.d.p.
CURVA CARATTERISTICA
i 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ΔV
La curva caratteristica rappresenta l'intensità di corrente in un conduttore in
funzione della d.d.p. fra i suoi estremi. La curva di un conduttore metallico è una
retta passante per l'origine degli assi, di pendenza uguale al reciproco della
resistenza. Perciò segue la prima legge di Ohm.
LA RESISTENZA DIPENDE DALLE
SPECIFICHE DEL CONDUTTORE
Ohm effettuò misure su fili di lunghezze, spessori e materiali diversi trovando che ogni
conduttore ha una propria resistenza elettrica.
SECONDA LEGGE DI OHM
A una temperatura fissata, la resistenza R di un filo conduttore è direttamente
proporzionale alla lunghezza l del filo e inversamente proporzionale all'area A della
sua sezione trasversale.
l
R=ρ
A
m
Ω=Ωm
ρ (rho) è chiamato resistività o
resistenza specifica e si misura
in Ωm.
m2
Il valore della resistività varia da un materiale all'altro e dipende dalla temperatura.
Da esperimenti effettuati si è trovato che per calcolare la resistività nella maggior
parte dei materiali si può usare la seguente relazione:
ρ=ρ0 [1+α (t – t0)]
dove ρ è la resistività alla temperatura t, espressa in Celsius, e ρ0 la resistività alla
temperatura t0 di 20 o C.