Parte II Corrente e conduttori

1. Parte II Corrente e conduttori LA CONDUZIONE ELETTRICA NEI METALLI I Conduttori Ohmici

2. Cassetta di Ingenhousz • Esperienze con le bacchette di elettrostatica: • Vetro • Plastica • Legno • Metallo Trasporto calore e corrente

3. Modello idrodinamico di circuito elettrico

4. vero falso La corrente elettrica è un flusso di elettroni attraverso un filo metallico La corrente elettrica è un QUALSIASIflusso di carica elettrica, tipicamente attraverso un filo metallico o qualche altro materiale conduttore. La corrente convenzionale venne definita inizialmente, nella storia dell'elettricità, come il flusso di carica positiva, anche se sappiamo, nel caso della conduzione metallica, che la corrente è causata dal flusso di elettroni con carica negativa nella direzione opposta.

5. Nei metalli gli atomi sono talmente vicini che qualche elettrone esterno viene a trovarsi nel campo elettrico dell’atomo più vicino. Per questo motivo qualche elettrone esterno per atomo diventa libero di muoversi da un atomo all’altro. LA CONDUZIONE ELETTRICA NEI METALLI

6. Intensità Di Corrente Elettrica • Tutti gli esperimenti di elettrostatica sui metalli si interpretano con il movimento degli elettroni liberi (elettroni di conduzione) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

7. Intensità Di Corrente Elettrica Modello di Drude I • Gli elettroni di conduzione, per effetto del moto di agitazione termica, hanno una velocità media vt ~ 106 m/s + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

8. Intensità Di Corrente Elettrica Modello di Drude II • Se agli estremi di un conduttore si applica dall’esterno una d.d.p. allora il campo elettrico non è più nullo e su ciascun elettrone agisce una forza diretta in verso opposto al campo - + + + + + + + - + + + + + + + - + + + + + + + - + + + + + + + - +

9. Intensità Di Corrente Elettrica • Si definisce corrente elettrica qualsiasi movimento ordinato di cariche elettri-che

10. Intensità Di Corrente Elettrica • Si definisce intensità di corrente elettrica la quantità di carica elettrica che attraversa una sezione qualsiasi del conduttore nell’unità di tempo

11. Intensità Di Corrente Elettrica • Un conduttore è attraversato dalla corrente di un Ampere quando una sua sezione qualsiasi è attraversata dalla carica di un Coulomb in ogni secondo

12. Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica • OHM Georg Simon nacque ad Erlangen nel 1787 e morì a Monaco nel 1854. • Fisico tedesco, studiò presso l'università della città natale e dal 1833 al 1849 diresse il Politecnico di Norimberga; dal 1852 fino alla morte fu professore di fisica speri-mentale all'università di Mo-naco.

13. Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica • Sperimentalmente è possibile ricavare una legge che lega la d.d.p. ai capi di un filo conduttore con la corrente che lo attraversa A Generatore di tensione - V +

14. Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica • 1a legge di Ohm: • “R” esprime una proprietà intrinseca del conduttore nelle condizioni considerate e prende il nome di resistenza elettrica

15. Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica • 2a legge di Ohm: • “ρ” è una costante di proporzionalità detta resistività, dipendente dalla natura fisica del conduttore • Per i metalli si trova che ρ aumenta con la temperatura secondo una legge lineare:

16. Trasporto nei metalli: un modello più corretto FILO FREDDO FILO CALDO

17. FILO FREDDO FILO CALDO Un comune misconcetto…. l’urto non è contro gli ioni del reticolo, perché la funzione d’onda di Bloch tiene già conto del potenziale periodico - gli urti possibili sono con ciò che non è periodico: - urti con le impurità - urti con i fononi (vibrazioni reticolari)

19. Leggi Di Ohm e Resistenza Elettrica • Dalla 2a legge di Ohm si ricava: