LA CORRENTE ELETTRICA

Possiamo definire la corrente elettrica come un flusso ordinato di elettroni lungo un conduttore.
Ricordiamo che gli elettroni sono quelle particelle negative che ruotano attorno al nucleo dell’atomo.
Un generatore di corrente elettrica  ha la capacità di creare un polo positivo ed un polo negativo alle due estremità di un conduttore: gli elettroni, essendo cariche negative, vengono respinti dal polo negativo ed attratti dal polo positivo, per cui si mettono a fluire ordinatamente lungo il conduttore.

+ ______________________________ –
   ←    ←    ←    ←    ←    ←    ←    ←

Abbiamo già usato spesso la parola “conduttore”, ciò perché non tutte le sostanze conducono la corrente elettrica. Cerchiamo di chiarire questo punto:
Gli elettroni non ruotano tutti alla stessa distanza dal nucleo dell’atomo. Gli elettroni più vicini al nucleo sono più attirati da esso ed hanno meno energia, mentre quelli più lontani sono meno attirati  ed hanno più energia.
I metalli hanno la caratteristica di avere pochi elettroni nell’ultimo livello energetico. Per esempio il Rame e l’Argento, che sono buoni conduttori, hanno un solo elettrone nell’ultimo livello. Quando il generatore di corrente crea un polo positivo ed uno negativo all’estremità di un conduttore metallico, si genera una forza elettromotrice sufficiente a strappare all’atomo questi elettroni lontani dal nucleo ed a farli scorrere dal polo negativo a quello positivo.
Possiamo definire l’intensità di una corrente elettrica come il numero di elettroni che passano al secondo attraverso una sezione del conduttore. Questa grandezza viene sempre indicata con la lettera I e viene definita in Fisica come la quantità di carica elettrica che passa nell’unità di tempo attraverso la sezione di un conduttore:

I  =  Q / t

L’intensità di una corrente elettrica si misura in Ampere. Se in un conduttore fluisce una corrente elettrica di un ampere, vuol dire che, in una data sezione del conduttore, per ogni secondo, transitano  6.250.000.000.000.000.000 elettroni. La corrente di un Ampere è appena sufficiente ad accendere una piccola lampadina.
Quando un generatore elettrico crea un polo positivo ed uno negativo alle due estremità di un conduttore, si dice che crea una “differenza di potenziale” e questa grandezza fisica, sempre indicata col simbolo ΔV, viene misurata in volt.
Per i più esigenti aggiungiamo che tra i due estremi A e B di un conduttore elettrico c’è la differenza di potenziale di un volt se la forza elettromotrice compie il lavoro di 1 Joule per portare una carica di 1 Coulomb da A a B, dove Joule e Coulomb sono rispettivamente le unità di misura del lavoro e della carica elettrica nel sistema internazionale di misura. Un Coulomb rappresenta un numero enorme di elettroni, che tralasciamo di riportare….
I vari conduttori hanno diverse tendenze ad opporsi al flusso degli elettroni. La tendenza di un conduttore ad opporsi al flusso degli elettroni viene chiamata resistenza.
Intensità di corrente, differenza di potenziale e resistenza sono legate fra loro da una importante relazione, la prima legge di Ohm:

ΔV  =  R I

Che posta nella forma:

I  =  ΔV / R

Evidenzia che l’intensità di una corrente elettrica è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata alle estremità del conduttore ed inversamente proporzionale alla sua resistenza, il che, d’altra parte, è intuitivo.
L’unità di misura della resistenza elettrica è l’ohm: Un conduttore ha resistenza pari ad 1 ohm quando una differenza di potenziale ai suoi capi pari ad un volt genera una corrente di intensità pari ad un ampere.
Quando un conduttore è attraversato da una corrente elettrica si riscalda a causa della resistenza che gli elettroni incontrano nel loro flusso. Questo fenomeno è denominato “effetto Joule”.
Il calore prodotto è direttamente proporzionale alla resistenza, al tempo ed al quadrato dell’intensità di corrente:

Calore  =  R I² t

Questo fenomeno è sfruttato, per esempio, nelle stufe e negli scaldabagni elettrici.