Parte II Corrente e conduttori LA CONDUZIONE ELETTRICA NEI METALLI I Conduttori Ohmici

Trasporto calore e corrente Cassetta di Ingenhousz Esperienze con le bacchette di elettrostatica: Vetro Plastica Legno Metallo

Modello idrodinamico di circuito elettrico

vero falso La corrente elettrica è un flusso di elettroni attraverso un filo metallico La corrente elettrica è un QUALSIASI flusso di carica elettrica, tipicamente attraverso un filo metallico o qualche altro materiale conduttore. La corrente convenzionale venne definita inizialmente, nella storia dell'elettricità, come il flusso di carica positiva, anche se sappiamo, nel caso della conduzione metallica, che la corrente è causata dal flusso di elettroni con carica negativa nella direzione opposta.

LA CONDUZIONE ELETTRICA NEI METALLI Nei metalli gli atomi sono talmente vicini che qualche elettrone esterno viene a trovarsi nel campo elettrico dell’atomo più vicino. Per questo motivo qualche elettrone esterno per atomo diventa libero di muoversi da un atomo all’altro.

Intensità Di Corrente Elettrica Tutti gli esperimenti di elettrostatica sui metalli si interpretano con il movimento degli elettroni liberi (elettroni di conduzione) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Intensità Di Corrente Elettrica Modello di Drude I Gli elettroni di conduzione, per effetto del moto di agitazione termica, hanno una velocità media vt ~ 106 m/s + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Intensità Di Corrente Elettrica Modello di Drude II Se agli estremi di un conduttore si applica dall’esterno una d.d.p. allora il campo elettrico non è più nullo e su ciascun elettrone agisce una forza diretta in verso opposto al campo - + + + + + + + - + + + + + + + - + + + + + + + - + + + + + + + - +

Intensità Di Corrente Elettrica Si definisce corrente elettrica qualsiasi movimento ordinato di cariche elettri-che

Intensità Di Corrente Elettrica Si definisce intensità di corrente elettrica la quantità di carica elettrica che attraversa una sezione qualsiasi del conduttore nell’unità di tempo

Intensità Di Corrente Elettrica Un conduttore è attraversato dalla corrente di un Ampere quando una sua sezione qualsiasi è attraversata dalla carica di un Coulomb in ogni secondo

Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica OHM Georg Simon nacque ad Erlangen nel 1787 e morì a Monaco nel 1854. Fisico tedesco, studiò presso l'università della città natale e dal 1833 al 1849 diresse il Politecnico di Norimberga; dal 1852 fino alla morte fu professore di fisica speri-mentale all'università di Mo-naco.

Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica Sperimentalmente è possibile ricavare una legge che lega la d.d.p. ai capi di un filo conduttore con la corrente che lo attraversa A Generatore di tensione - V +

Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica 1a legge di Ohm: “R” esprime una proprietà intrinseca del conduttore nelle condizioni considerate e prende il nome di resistenza elettrica

Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica 2a legge di Ohm: “ρ” è una costante di proporzionalità detta resistività, dipendente dalla natura fisica del conduttore Per i metalli si trova che ρ aumenta con la temperatura secondo una legge lineare:

Trasporto nei metalli: un modello più corretto FILO FREDDO FILO CALDO

- urti con i fononi (vibrazioni reticolari) Un comune misconcetto…. l’urto non è contro gli ioni del reticolo, perché la funzione d’onda di Bloch tiene già conto del potenziale periodico - gli urti possibili sono con ciò che non è periodico: - urti con le impurità - urti con i fononi (vibrazioni reticolari) FILO FREDDO FILO CALDO

I metalli conducono perché Gli ioni sono liberi di muoversi e prendono parte alla conduzione V F Contengono elettroni Gli elettroni sono liberi di muoversi e prendono parte alla conduzione Gli elettroni sono in continuo movimento intorno ai nuclei atomici e danno alle molecole alta conducibilità

Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica Dalla 2a legge di Ohm si ricava: