Carica elettrica e corrente

Carica elettrica e corrente

Carica elettrica

La carica elettrica si misura in coulomb (C), dal fisico francese Charles-Augustin de Coulomb (1736–1806). Può essere positiva o negativa ed è sempre multipla della carica elementare q = 1,6021·10^-19 C, positiva per il protone e negativa per l'elettrone. Nella materia, protoni ed elettroni in genere si equivalgono in numero e quindi essa risulta elettricamente neutra. È però possibile «caricare» la materia: per esempio, sfregando una bacchetta di plastica su uno straccio di lana, alcuni elettroni sono strappati da un materiale e depositati sull'altro, creando una carica positiva e una negativa.

Nel SI, il coulomb è un'unità di misura derivata, definita in termini di corrente (ampere): 1 coulomb è la quantità di carica elettrica trasportata da una corrente di 1 ampere che scorre per 1 secondo. Un coulomb è all'incirca 6,24×10¹⁸ volte la carica di un elettrone.

Corrente elettrica

La corrente elettrica si misura in ampere (A), dal fisico francese André-Marie Ampere (1775-1836), ed è costituita dal movimento delle cariche mobili che, nei metalli, sono gli elettroni del livello energetico più esterno degli atomi. In altri materiali, le cariche mobili possono essere diverse, come le particelle ionizzate nei gas oppure le cosiddette «lacune» nei semiconduttori. Il moto degli elettroni in un cavo metallico è causato dalla differenza di potenziale applicata ai capi del conduttore; gli elettroni (cariche negative) sono attratti dal polo a potenziale positivo.

L'intensità di corrente (rigorosamente detta: intensità di corrente) si esprime come la variazione della quantità di carica rispetto al tempo (in matematica è la derivata della carica rispetto al tempo). La definizione di ampere nel SI è la seguente: un ampere è l'intensità di corrente elettrica che, se mantenuta in due conduttori lineari paralleli, di lunghezza infinita e sezione trasversale trascurabile, posti a un metro di distanza l'uno dall'altro nel vuoto, produce tra questi una forza pari a 2 · 10^-7 newton per metro di lunghezza.