01_ La driving force

LA DRIVING FORCE
La legge di Ohm
La legge di Ohm esprime una relazione tra la differenza di potenziale V ai capi di un
conduttore elettrico e l'intensità della corrente elettrica che lo attraversa. Gli elementi elettrici per i
quali la legge è soddisfatta sono detti resistori (o resistenze) ideali o ohmici. Si noti che la legge di
Ohm stabilisce una relazione di linearità fra la corrente elettrica I e la differenza di potenziale V
applicata.
La legge deve il proprio nome a quello del fisico tedesco Georg Simon Ohm. È descritta dalla
relazione matematica:
In Fig. 1 è mostrato il simbolo della resistenza ed una resistenza utilizzata nei circuiti elettrici.
Fig. 1. Simbolo della resistenza elettrica
e, in basso, una resistenza reale, il cui
valore è indicato tramite un codice a
colori riportato sulla resistenza.
La legge di Ohm stabilisce una possibile relazione tra V ed I. Un filo elettrico obbedisce molto
fedelmente a questa legge.
La legge di Ohm è valida anche per le soluzioni ioniche, dove le cariche sono costituite dagli ioni.
Consideriamo due compartimenti separati da un setto permeabile agli ioni.
Varrà la legge di Ohm
V1-V2 =∆V = R x I
Se raddoppio la ∆V, raddoppia I.
Il setto separi ora 2 ambienti a diversa concentrazione. Se non applico una ∆V, avrò
una corrente?
Poichè c'è una differenza di concentrazione, ci sarà un flusso di K+ da destra a
sinistra, ci sarà quindi una corrente I, anche se ∆V=0
Che ∆V devo applicare perchè la corrente sia nulla?
Il potenziale di equilibrio del K+, Ek, pari a -10 mV. Per cui, se ∆V = - 18 mV, I=0
Se mi allontano da Ek, I sarà differente da 0. Per esempio, sperimentalmente, se
∆V = - 28, misuro una I = -10 mA.
Posso ipotizzare che la legge di Ohm, quando ci sia una differenza di concentrazione,
sia
1)
∆V- Ek= R x I
Nel nostro caso,
∆V- Ek=-10mV
I= -10 mA
R=1 Ω
Provo un certo numero di differenti ∆V e misurare la corrispondente I,
∆V- Ek=-20mV, I=- 20 mA
∆V- Ek=-40mV, I=- 40 mA
∆V- Ek=20mV, I= 20 mA
ed effettivamente R è sempre uguale a 1 Ω .
La formula 1 sembra applicabile quando vi sia una differenza di concentrazione tra 2
compartimenti. ∆V- Ek è detta driving force, R ed I hanno il consueto significato.