Corrente elettrica, Ohm e Kirkchhoff

Una corrente elettrica è un moto ordinato di cariche elettriche, determinato da una differenza di potenziale creata da un generatore.
Un generatore è un dispositivo capace di creare e mantenere una differenza di potenziale costante tra i due poli di un conduttore.
L’intensità di corrente elettrica è la carica totale che attraversa una sezione trasversale di un conduttore in un intervallo di tempo, divisa per l’intervallo di tempo. L’unità di misura dell’intensità di corrente è l’ampere 1A: 1C/1S = Una corrente di 1A trasporta 1C di carica in 1s. Una corrente la cui intensità non cambia nel tempo è detta corrente continua. Se la corrente è continua, la carica che attraversa una sezione del conduttore è direttamente proporzionale al tempo che impiega a passare. (“continua” perché la carica fluisce in modo ordinato).
Il verso convenzionale della corrente elettrica è quello in cui si muovono le cariche positive.
Per capire come si può generare una corrente elettrica si ricorre all’analogia con una corrente d’acqua. Una corrente d’acqua è generata da un dislivello: Quando l’acqua scorre il dislivello si riduce. Quando il dislivello si azzera, l’acqua si ferma. Per mantenere la corrente, una pompa deve ricreare il dislivello.
Un circuito elettrico è un insieme di conduttori connessi tra loro e collegati a un generatore. Sia i generatori che i resistori possono essere collegati in due modi diversi: in serie o in parallelo. Sono collegati in serie quando sono montati uno dopo l’altro in modo che la stessa corrente li attraversi in successione. In tal modo il funzionamento di ognuno di essi dipende da quello che lo precede.
Sono invece collegati in parallelo se hanno gli estremi in comune cioè l’entrata e l’uscita della corrente.
In questo caso, non dipendere l’uno dall’altro e, perciò, il mancato funzionamento di uno di essi non pregiudica quello degli altri
PRIMA LEGGE DI OHM: L’intensità della corrente che attraversa un conduttore metallico è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale tra i suoi capi.
La costante R che compare nella formula è detta resistenza elettrica ed è caratteristica di ogni conduttore. La resistenza elettrica si misura in ohm (Ω) = Un conduttore ha una resistenza di 1 Ω se è attraversato da una corrente di 1 A quando ai suoi capi c’è una differenza di potenziale di 1 V.
Si chiama resistore un componente dei circuiti elettrici che segue la prima legge di Ohm; che impedisce il passaggio di corrente.
La seconda legge di Ohm afferma che la resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale all’area della sua sezione trasversale: La costante di proporzionalità si chiama resistività e si indica con la lettera greca minuscola ρ.
La resistività dipende dal materiale e dalla temperatura; La resistività è la proprietà di un circuito che ci dice come si impedisce il passaggio di cariche. La resistività dei metalli aumenta con la temperatura.
Semiconduttori: la resistività di questi materiali diminuisce all’aumentare della temperatura (germanio, silicio)
Superconduttori: Subiscono una drastica diminuzione della resistività (leghe metalliche)
Risolvere un circuito significa determinare le correnti presenti attraverso gli elementi che lo compongono

Prima legge di Kirchoff (legge dei nodi): In un nodo, la somma delle intensità di corrente entranti è uguale alla somma di quelle uscenti. Afferma che la somma algebrica delle correnti in un nodo è sempre uguale a zero e se così non fosse, in corrispondenza di un nodo assisteremo alla creazione o scomparsa di una certa quantità di carica

Prima legge di Kirchoff (legge delle maglie): La somma algebrica delle differenze di potenziale che si incontrano percorrendo una maglia è uguale a zero. Come conseguenza una carica q che percorre l’intera maglia ha, alla fine, la stessa energia potenziale che aveva all’inizio:

• Un nodo è un punto in cui convergono tre o più conduttori
• Un ramo è costituito da ciascuno dei conduttori che congiungono due nodi
• Una maglia è un tratto chiuso di circuito fatta di più rami che connettono due nodi