Corrente Elettrica
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- Categoria: Elettrotecnica
- Pubblicato Sabato, 05 Gennaio 2013 09:13
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Un filo di materiale conduttore, lungo il quale gli elettroni liberi scorrono con moto relativo rispetto ai nuclei atomici, diventa sede di una corrente elettrica. Si definisce intensità di corrente, o più semplicemente corrente, e si indica Con il simbolo I, il valore della carica che transita nell'unità di tempo attraverso una sezione qualsiasi del conduttore; in formula
L'unita di misura della corrente è l'ampère (simbolo A): si ha la corrente di 1 Ampère quando, attraverso la sezione di un conduttore, transita la carica di un coulomb in un secondo.
L'Undicesima Conferenza Generale su Pesi e Misure adottò l'ampère quale unità fondamentale, insieme a quelle già stabilite per la meccanica (metro, chilogrammo, secondo). Il campione fisico dell'ampère, basato sulle proprietà magnetiche della corrente elettrica, verrà descritto in seguito.
Le dimensioni fisiche di tutte le grandezze che verranno via via definite saranno cosi espresse in funzione delle quattro grandezze fondamentali di seguito elencate, le cui unità di misura sono alla base del Sistema- Internazionale
[L] Lunghezza, misurata in metri
[M] Massa, misurata in chilogrammi
[T] Tempo, misurato in secondi
[A] Corrente, misurata in ampere
Scegliendo la corrente come grandezza fondamentale, la carica elettrica diventa ovviamente una grandezza derivata, avente le dimensioni T*A. Il verso della corrente corrisponde, per convenzione, al movimento delle cariche positive rispetto ad altre negative supposte fisse. In realtà nei conduttori solidi generalmente sono gli elettroni (cariche negative) che si muovono rispetto al nucleo (cariche positive). Pertanto il verso convenzionale della corrente risulta opposto al senso del moto degli elettroni.
Il dispositivo capace di imporre in un conduttore una corrente elettrica di valore costante nel tempo viene detto generatore di corrente. Il simbolo del generatore di corrente è indicato in fig. 1a), mentre la fig. 1b) mostra un generatore collegato ad un conduttore esterno in modo da formare un circuito chiuso che permetta il fluire della corrente.
Sebbene la corrente si propaghi attraverso i conduttori a velocità prossima a quella della luce, il moto degli elettroni risulta molto lento (frazioni di millimetro al secondo).
Per renderci conto di quanto accade, immaginiamo un conduttore lungo parecchi chilometri, nel quale venga immessa corrente elettrica. L'intera colonna di elettroni liberi presenti nel filo inizia a scorrere a velocità bassissima in tutte le sezioni del conduttore. Strumenti di misura posti lungo il filo e separati da una grande distanza rilevano tutti l'immediato fluire della corrente, in quanto tutti gli elettroni si sono messi in moto, e tale moto avviene a bassa velocità.
FIG 1 a)simbolo del generatore di corrente; b) circuito chiuso formato da un generatore di corrente e da un conduttore.
Qualcosa di analogo si verifica in un lungo tubo per l'acqua, avente un rubinetto ad una estremità: quando si apre il rubinetto tutta l'acqua del tubo si mette contemporaneamente in moto, ma la velocità dell'acqua rimane bassa. Le molecole d'acqua in uscita dal rubinetto non sono le stesse che, in quello stesso istante, stanno entrando dall'estremità opposta del tubo.
La corrente elettrica è quindi costituita non già da elettroni che, lanciati dal generatore, percorrono istantaneamente tutto il conduttore, quanto piuttosto dallo stato di scorrimento fra elettroni liberi e atomi. E dunque questa situazione di moto relativo che si propaga velocemente, non gli elettroni stessi.