Moto degli elettroni di conduzione e intensità di corrente:
Azione ( o effetto ) di un campo elettrico sugli elettroni di conduzione.
Consideriamo una porzione di metallo su cui viene applichiamo un campo elettrico. In questo modo sugli elettroni di conduzione del metallo si sviluppa una forza negativa data da

[math]\vec{F}=-e\cdot\vec{E}[/math]
che tende a far spostare gli elettroni lungo le linee del campo ma nel verso opposto. La forza produce un moto uniformemente accelerato che si sovrappone a quello degli elettroni di conduzione dovuto all’energia termica degli ioni del materiale. Questo movimento è definito da continue variazioni di direzione della velocità degli elettroni di conduzione causato dagli urti con gli ioni del metallo, ma contemporaneamente il campo elettrico sposta lentamente e globalmente tali elettroni lungo le linee del campo e in verso opposto. La velocità di questo spostamento si chiama velocità di deriva (circa
[math]10^{-3}\ m/s[/math]
) e il flusso ordinato di cariche elettrico si chiama corrente elettrica.
La corrente elettrica è quindi un flusso ordinato di elettroni di conduzione lungo il conduttore che connette i due poli di un generatore; gli elettroni si muovono con una velocità di deriva dal polo negativo al polo positivo.
L’intensità di una corrente elettrica che attraversa un conduttore è il rapporto fra la carica totale
[math]\Delta Q[/math]
che nel tempo
[math]\Delta t[/math]
attraversa una sezione di riferimento del conduttore e il tempo
[math]\Delta t[/math]
stesso:
[math]i=\frac{\Delta Q}{\Delta t}[/math]
la cui unità di misura si esprime in Ampére, per cui
[math]1\ A=(1\ C)/(1\ s)[/math]
.
La carica
[math]\Delta Q[/math]
dipende dal numero
[math]N[/math]
di portatori di carica che attraversa la sezione nel tempo
[math]\Delta t[/math]
e dal valore della carica
[math]q[/math]
di ciascun portatore, quindi
[math]i=\frac{Nq}{\Delta t}[/math]
.
Se si indica con
[math]S[/math]
l'area della sezione attraversata, con
[math]v[/math]
la velocità di spostamento delle cariche, e con
[math]n[/math]
il numero di elettroni contenuti nell'unità di volume al tempo
[math]\Delta t[/math]
, essendo
[math]V=S v \Delta t[/math]
pari al volume attraversato dalle cariche nel tempo
[math]\Delta t[/math]
, possiamo scrivere
[math]N=n S v \Delta t[/math]
, da cui la relazione
[math]i=\frac{Nq}{\Delta t}=q n S v[/math]
.


Proprietà generali di un circuito elettrico
Un generatore è quindi un sistema capace di creare una “forza elettromotrice”, che non si manifesta come una forza meccanica ma crea la differenza di potenziale che si ha fra i due poli quando il circuito è aperto, ossia non c’e passaggio di corrente. Appena il generatore viene collegato la differenza di potenziale si perde.

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