Corrente Elettrica

L’elettricità è una fonte di energia comoda e versatile che è difficile da definire in maniera semplice e concreta. Per capirla è necessario osservare la struttura della materia.
Tutte le sostanze possono essere suddivise in particelle infinitamente piccole, dette molecole.
Se si scompongono le molecole nei loro componenti, si giunge a particelle ancora più piccole, dette ATOMI, che costituiscono gli elementi presenti in natura. L’acqua, per esempio, è composta da due tipi di atomi, idrogeno e ossigeno. Dal punto di vista chimico l’atomo è la più piccola parte di un elemento; dal punto di vista fisico, invece, l’atomo è composto da un insieme di particelle. L’atomo di ogni elemento è costituito da una parte centrale, detta nucleo, composta a sua volta da protoni e neutroni. I protoni sono dotati di una carica elettrica positiva, i neutroni sono invece elettricamente neutri. Attorno al nucleo ruotano, a una certa distanza, altre particelle chiamate elettroni. Gli elettroni hanno una carica elettrica negativa. Negli atomi di alcune sostanze, come i metalli, gli elettroni più lontani dal nucleo possono spostarsi da un atomo a un altro vicino. Questo a sua volta cederà un elettrone a un altro atomo generando così un FLUSSO CONTINUO DI ELETTRONI: la CORRENTE ELETTRICA. Lo spostamento degli elettroni viene favorito dall’energia fornita da accumulatori di elettricità, come le pile, o da apparecchi chiamati generatori, come le dinamo. Le sostanze che si lasciano attraversare dall’elettricità, come i metalli o l’acqua, si chiamano conduttori; quelle che ne impediscono il passaggio, come il legno, le ceramiche o la plastica, si dicono isolanti.

Il CIRCUITO ELETTRICO
In un CIRCUITO ELETTRICO la forza che spinge gli elettroni da un polo all’altro della pila si chiama DIFFERENZA DI POTENZIALE. Una grande funzione è svolta dall’interruttore, un apparecchio in grado di separare fra loro due punti del filo di rame. Quando l’interruttore è chiuso cessa il flusso di elettroni, mentre alla sua apertura si ristabilisce. Inoltre, la forza della corrente aziona un motore elettrico che è un utilizzatore di energia.
I componenti del circuito elettrico
∞ GENERATORE DI CORRENTE. Ha la funzione di produrre l’energia elettrica mediante trasformazioni dell’energia chimica di pile e accumulatori, o attraverso trasformazioni dell’energia meccanica prodotta da alternatori e dinamo.
∞ CONDUTTORI. Sono realizzati con i metalli che favoriscono il passaggio della corrente elettrica.
∞ UTILIZZATORE. E’ costituito da un apparecchio in grado d trasformare la corrente elettrica del circuito in altre forme di energia. Sono utilizzatori, ad esempio, una lampadina, un elettrodomestico, o una macchina di tipo industriale.
∞ INTERRUTTORE. Ha la funzione di consentire o interrompere il passaggio di corrente.
Le principali grandezze
Ci sono tre grandezze che caratterizzano la corrente elettrica: l’intensità della corrente, la tensione e la resistenza elettrica.
∞ INTENSITA’ DELLA CORRENTE. La quantità di cariche elettriche che passano in un secondo attraverso una sezione di filo di rame prende il nome di intensità della corrente. La sua unità di misura è l’ampere, lo strumento che la misura è l’amperometro.
∞ Tensione elettrica. La forza che spinge gli elettroni attraverso un conduttore viene detta tensione elettrica e si misura in volt mediante il voltmetro.
∞ Resistenza elettrica. La capacità di favorire o ostacolare il flusso di elettroni si chiama resistenza e viene misurata in ohm. Lo strumento di misura è l’ohmetro.

La legge di Ohm
Georg Simon Ohm studiò e verificò la relazione che lega fra loro le tre principali grandezze della corrente. L’intensità della corrente che passa in un circuito è DIRETTAMENTE PROPORZIONALE alla tensione. L’intensità della corrente è invece INVERSAMENTE PROPORZIONALE alla resistenza del circuito. Il rapporto tra queste grandezze è sintetizzato nella legge di Ohm:

Collegamenti in serie e in parallelo
In un circuito, il collegamento degli apparecchi utilizzatori si dice in serie quando essi sono posti uno di seguito all’altro.

Un altro tipo di collegamento, più diffuso, è quello in parallelo. In questo caso tutti gli apparecchi sono collegati a una stessa linea di alimentazione.