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. Si parla di elettroni liberi, o di conduzione. 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. 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. q i= Δt C A= 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 R= i V Ω= 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 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 ρ (rho) è chiamato resistività o resistenza specifica e si misura in Ωm. m Ω=Ωm m 2 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=ρ 0 [1+α (t – t 0 )] dove ρ è la resistività alla temperatura t, espressa in Celsius, e ρ 0 la resistività alla temperatura t 0 di 20 o C.