La corrente continua
Cominciamo ad analizzare cosa succede quando mettiamo in
movimento le cariche elettriche in un conduttore, come ad esempio in un metallo
Nei metalli sono presenti uno o due elettroni per atomo nei
livelli più esterni. Questi elettroni sono poco legati ai rispettivi atomi e
pertanto sono dotati di una grande mobilità. Quando inseriamo un filo di
materiale conduttore in un circuito elettrico,
ossia quando colleghiamo il filo ai due capi di un generatore,
ad esempio una pila, gli elettroni più esterni, carichi negativamente, si
dirigono verso il polo positivo generando in questo modo una grande quantità di
cariche in movimento: ha così origine una corrente elettrica.
In particolare, si definisce intensità di corrente elettrica i
il rapporto tra la quantità di carica elettrica Q che passa attraverso una
sezione unitaria del circuito, e l'intervallo di tempo Δt in cui questo
passaggio avviene: i = Q / Δt. L'unità di misura della corrente nel Sistema
Internazionale è l'ampere.
Dal momento che la carica Q si misura in coulomb e il tempo in secondi avremo
che 1 A = 1 C / 1 s.
Per convenzione il verso della corrente coincide con quello in cui si muovono le cariche positive, quindi dal polo positivo al polo negativo del generatore. Quindi il verso della corrente non coincide con il verso del moto degli elettroni. Se la corrente i in un circuito è costante nel tempo parleremo di corrente continua (in tal caso la corrente Q che attraversa una sezione del conduttore e l'intervallo di tempo Δt sono direttamente proporzionali), se invece la corrente elettrica varia nel tempo parleremo di corrente variabile.
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Per misurare la corrente si usa uno strumento detto amperometro che va inserito in serie con l'utilizzatore X come nella figura di sinistra. Per misurare la differenza di potenziale presente tra due punti, ad esempio ai capi dell'utilizzatore X, dobbiamo usare uno strumento detto voltmetro e inserirlo in parallelo all'utilizzatore X come nella figura di destra: