In questo video parleremo della corrente elettrica in modo dettagliato ma evitando di addentrarci in complicate formule.

In questo video:

  • L’atomo
  • Elettroni e la loro velocità
  • La corrente

Cosa è la corrente elettrica ?

La corrente elettrica è un movimento ordinato di cariche;  in elettronica le cariche in movimento nei conduttori sono gli elettroni poiché la conduzione solitamente avviene all interno di un metallo (ad esempio il rame). La corrente elettrica per convenzione viene considerata come il flusso di cariche positive verso il polo negativo, in realtà nei conduttori sono gli elettroni che compiono il movimento, ed essendo gli elettroni di carica negativa questi si spostano dal polo negativo a quello positivo.

Perchè per convenzione la corrente elettrica va dal polo positivo a quello negativo?

La corrente elettrica va per convenzione dal + verso il – perchè quando venne definita da Benjamin Franklin gli elettroni non erano ancora stati scoperti.Franklin mori nel 1790 mentre gli elettroni vennero scoperti nel 1897 da  Joseph John Thomson.Nonostante questo tutte le formule create funzionano ugualmente.

Cosa è l’intensità di corrente?

L’intensità di corrente si misura in Ampere (A) ed è la quantià di carica che attraversa la sezione di un conduttore in un determinato tempo.

Ampere
Ampere

Quale è il miogliore metallo conduttore?

Nonostante molti pensino che l’oro sia il miglior metallo conduttore in quanto presente in molti dispositivi (ad esempio: i circuiti integrati), ciò non è vero infatti il miglior metallo conduttore in assoluto è l’argento.Ovviamente questo metallo viene poco utilizzato a causa del suo elevato costo e alla sua debole resistenza all’ ossidazione.L’argento è solitamente utilizzato nei satelliti.Al secondo posto come miglior conduttore troviamo il rame.Il rame è il conduttore più utilizzato in assoluto grazie alla sua bassissima resistività e al suo basso costo.Infine il terzo metallo più conduttivo è l’oro.L’oro viene utilizzato solo per applicazioni a cui viene richiesta un alta qualità e resistenza, infatti l’oro non si ossida e garantisce una notevole durata.La conduttività dipende anche da altri fattori e non solo dal numero di “elettroni liberi” ma ad esempio anche dalla temperature, infatti quando un metallo viene riscaldato ad alte temperature questo perde le sue capacità conduttive.Lo stesso vale per gli isolanti come il vetro che è un ottimo isolante ma se riscaldato questo diventa un conduttore.Esistono anche i superconduttori che sono materiali che quando vengono raffreddati a basse temperature rasenti lo zero assoluto (ad esempio con elio liquido o azoto liquido) non oppongono nessuna resistenza alla corrente.Questi materiali permetterebbero di migliorare di molto il trasporto della corrente elettrica diminuendo di molto le perdite dovute alla resistenza del cavo, ma a causa del fatto che questi materiali devono essere raffreddati a temperature molto basse per ora vengono utilizzati solo per applicazioni sperimentali.Due famosi superconduttori sono il piombo e il mercurio.

A che velocità viaggiano gli elettroni nel cavo?

Quando accendiamo la luce in casa la lampadina si accende subito e quindi possiamo pensare che gli elettroni viaggino alla velocità della luce.In realtà questo è sbagliato perchè nel filo di casa gli elettroni sono praticamente fermi, infatti nei cavi di casa abbiamo una corrente alternata, ovvero gli elettroni si spostano in avanti e dopo di chè tornano indietro ritornando quasi alla posizione precedente.Invece quando abbiamo la corrente continua gli elettroni come già detto si spostano dal + verso il – ma nemmeno in questo caso viene raggiunta la velocità della luce, infatti utilizzando la formula per il calcolo della velocità di deriva

 

Velocità elettroni
Velocità elettroni

v rappresenta la velocità di deriva.
I rappresenta la corrente che attraversa il materiale
n rappresenta il numero di elettroni liberi presenti nel materiale conduttore l’area della sezione del conduttore
q rappresenta la caricadi un elettrone

è possibile trovare la velocità degli elettroni in un cavo

Cosa viaggia alla velocità nella luce nel cavo?

Pensate a un filo conduttore come un tubo pieno di palline.Se viene inserita una pallina all’ inizio del tubo una pallina uscirà subito dalla parte opposta.Questo vale anche per gli elettroni ovvero il cavo è gia pieno di elettroni e se inserisco un elettrone all’ inizio del cavo innescherò una reazione a catena. Ovvero gli elettroni si respingeranno tra di loro e questo si propaga nel cavo come un onda e quest onda si propaga quasi alla velocità della luce (circa 2/3 la velocità della luce).Qundi quando premiamo l’interruttore la luce si accende subito perchè gli elettroni si trovano gia nel cavo e quindi devo compiere solo un piccolissimo spostamento.

Published by Andrea

Sono uno studente di ingegneria nel tempo libero mi piace costruire strani marchingegni e fare esperimenti.

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  2. Andrea

4 Comments

  1. Salve. Conosco questo concetto che gli elettroni vengono attirati da protoni. Nel caso in cui si parla di catena e la velocita della luce come si respigono gli elettoni l’ideea dice che vengono attirati dai protoni? E un’altra cosa mi chiedo se il vero movimeto genera la luce , che dal polo meno verso polo piu; non capisco come può stia una resisteza sul lato del polo piu? saluti

  2. Mi può dire un libro buono di elettronica che spiega i concetti base bene? per un principiante! grazie

    1. Se parla l’inglese uno dei migliori libri per cominciare è The Art of Electronics mentre per libri in italiano le consiglio libri delle superiori ITIS che sono abbastanza semplici.Purtroppo non so cosa consigliarle come titolo dal momento che non ho libri di elettronica in italiano :p

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