ELEMANIA
Sistemi - Corrente
Definizione di corrente

La corrente in un filo può essere paragonata al flusso di liquido (es. acqua) dentro un tubo. Nel caso della corrente, a livello microscopico ciò che si muove nel filo sono gli elettroni. Il nome stesso di elettricità deriva da quello di elettrone, il quale a sua volta deriva dalla parola greca electron con la quale gli antichi greci designavano l'ambra (un materiale con cui furono compiuti nell'antichità i primi esperimenti sui fenomeni elettrici).

Flusso di elettroni in un filo

Gli elettroni sono particelle subatomiche (cioè sono più piccole dell'atomo, di cui costituiscono una parte) assolutamente invisibili a occhio nudo. La massa di un elettrone è pari a solo 9,1 . 10-31 kg, cioè bisognerebbe mettere assieme circa un miliardo di miliardi di miliardi di elettroni (cioè 1 seguito da 27 zeri) per fare un solo grammo di materia!

Gli elettroni trasportano carica elettrica: ciascuno di loro possiede una piccolissima carica negativa (pari a circa -1,6 . 10-19 Coulomb).

Possiamo anche immaginarci gli elettroni come tanti microscopici moscerini e la corrente come uno sciame di miliardi e miliardi di questi moscerini in movimento dentro un filo. In effetti, esattamente come succede per i moscerini, il movimento degli elettroni nel filo non è del tutto ordinato, ma procede con deviazioni casuali rispetto alla direzione principale.

Qualcuno potrebbe osservare che, mentre un tubo che porta l'acqua è cavo e dunque è facile immaginarsi dove può passare il flusso del liquido, il filo sembra costituito da materiale solido, senza nessuno spazio libero per il movimento degli elettroni. In realtà non è affatto così! Se ingrandissimo una sezione del filo miliardi di volte, scopriremmo che esso è pieno di spazi vuoti fra un atomo e l'altro. Anzi, il vuoto prevale nettamente: gli atomi sono come le stelle di una specie di galassia in miniatura, in cui lo spazio fra le stelle consente agli elettroni di muoversi liberamente.

DEFINIZIONE: la corrente è un flusso di elettroni all'interno di un conduttore.

Misura della corrente

La corrente in un conduttore dipende dal numero di elettroni che lo attraversano in un dato tempo. Per capire la questione supponiamo di voler misurare l'intensità del traffico di veicoli su una strada. A tale scopo potremmo posizionarci al lato della carreggiata e contare quanti veicoli passano. Tuttavia è anche importante fissare un tempo, altrimenti la misura non ha senso. Cosa significa infatti 100 auto? Ogni minuto? Ogni ora? Ogni giorno?

Allo stesso modo per misurare la corrente bisognerebbe contare quanti elettroni passano per esempio ogni secondo o, più precisamente, bisogna misurare la quantità di carica elettrica che attraversa il conduttore ogni secondo. Siccome gli elettroni sono piccolissimi e portano una carica molto bassa, si è preferito definire una unità di misura un po' più pratica per la corrente. Questa unità è l'Ampere (simbolo A). Un Ampere corrisponde alla carica trasportata da circa 6,24 miliardi di miliardi di elettroni al secondo!

Definizione di corrente

Se dunque indichiamo con Q la carica (che si misura in Coulomb), l'intensità di corrente I in un conduttore può essere definita come:

La formula precedente è il ben noto rapporto incrementale e definisce la corrente come il rapporto fra la variazione della carica ΔQ e l'intervallo di tempo Δt nel quale tale variazione è stata misurata.

Il simbolo del circa uguale ≈ ci ricorda come sempre che la nostra formula è solo un'approssimazione, tanto più precisa quanto più è piccolo il valore di Δt.

 

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