Corrente elettrica

In un circuito elettrico le cariche positive si muovono spontaneamente verso le zone a potenziale più basso, cedendo energia lungo il percorso. Un generatore le riporta continuamente alla quota di partenza, fornendo energia dall’esterno; durante il tragitto le cariche subiscono una sorta di “attrito elettrico”, la resistenza, che converte l’energia elettrica in calore. Questa immagine narrativa è la stessa con cui si descrive un circuito idraulico: il generatore è la pompa, il resistore è il tubo stretto che ostacola il flusso, e la corrente è il flusso d’acqua che scorre nelle tubature.

Principio — Corrente elettrica

La corrente misura quanta carica attraversa una sezione del conduttore nell’unità di tempo. È la grandezza che quantifica il “flusso” del fluido di cariche.

Definizione

La corrente elettrica $i$ è la carica che passa attraverso una sezione del conduttore per unità di tempo:

$i = \frac{\Delta Q}{\Delta t}$

Si misura in ampere (simbolo A), unità che equivale a un coulomb al secondo:

$\ev{[\,i\,] = \mathrm{A} = \frac{\mathrm{C}}{\mathrm{s}}}$

Se in un secondo attraversa la sezione una carica di un coulomb, la corrente vale un ampere.

Verso convenzionale

Verso della corrente

Per convenzione storica la corrente è diretta dal polo $+$ al polo $-$ del generatore, cioè nel verso opposto al moto reale degli elettroni.

Nei metalli i portatori di carica sono infatti gli elettroni, che hanno carica negativa e si muovono dal $-$ verso il $+$. La convenzione fu però fissata quando la natura dei portatori era ancora ignota, assegnando alla corrente il verso in cui si muoverebbero cariche positive. Le due descrizioni sono del tutto equivalenti dal punto di vista degli effetti: una carica positiva che scorre in un verso è indistinguibile, per il campo e per le correnti prodotte, da una carica negativa che scorre nel verso opposto.

Conduttore e cariche libere

Un conduttore contiene cariche libere — nei metalli sono gli elettroni di valenza, debolmente legati ai singoli atomi — che si mettono in moto ordinato sotto l’azione di un campo elettrico. In un circuito chiuso questo campo non si esaurisce: è mantenuto costante dal generatore, che agisce come una pompa continuando a spingere le cariche e a rifornirle dell’energia dissipata lungo il percorso. Senza generatore il moto ordinato cesserebbe rapidamente e il fluido di cariche tornerebbe all’equilibrio.

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Collegamenti

Argomenti: Circuiti elettrici Concetti: Corrente elettrica

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