Corrente elettrica

La corrente elettrica è un qualsiasi flusso di carica elettrica, tipicamente attraverso un filo metallico o qualche altro materiale conduttore. La corrente convenzionale venne definita in precedenza, 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. Nonostante ciò, l'originale definizione di corrente convenzionale resta valida. Il simbolo normalmente usato per la quantità di corrente (la quantità di carica che scorre nell'unità di tempo) è I, e l'unità di misura SI della corrente elettrica è l'ampere. La corrente elettrica viene anche chiamata informalmente amperaggio, per analogia con il termine voltaggio.

La densità di corrente è la quantità di corrente per unità di superficie (in sezione trasversale).

Nei conduttori metallici, come i cavi elettrici, la corrente è causata da un flusso di elettroni (particelle a carica negativa), ma non è così nella maggior parte dei conduttori non metallici. La corrente elettrica negli elettroliti è data dal flusso di atomi elettricamente carichi (ioni), che possono essere sia negativi che positivi. Ad esempio, una cella elettrochimica può essere costruita con acqua salata (una soluzione di cloruro di sodio) su un lato della membrana, ed acqua pura dall'altra parte. La membrana fa passare gli ioni di sodio con carica positiva, ma non quelli di cloro con carica negativa, il risultato netto è una corrente. Le correnti elettriche nel plasma, sono flussi di elettroni, così come di ioni positivi e negativi. Nell'acqua ghiacciata e in alcuni solidi elettrolitici, la corrente è costituita da un flusso di protoni.

Esistono anche casi in cui gli elettroni sono la carica che si muove, ma dove ha più senso pensare alla corrente come ai "buchi" positivi (gli spazi che dovrebbero avere un elettrone per rendere il condutore neutro) come quelli in movimento. Questo è il caso dei semiconduttori tipo-p.

Si veda conduzione elettrica per ulteriori informazioni sui meccanismi fisici del flusso di corrente nei materiali.

Matematicamente parlando, la corrente è definita come il flusso netto attraverso un'area. Quindi:

φ = j·A

dove A è l'area attraverso la quale la corrente passa, φ è la corrente, e j è detta "densità di corrente". La densità di corrente è definita come:

dove n è la densità delle particelle (il numero di particelle per unità di volume), u è la velocità media delle particelle in ogni volume, e x può essere la massa, la carica, o ogni altra caratteristica il cui flusso si vuole misurare.

Ogni corrente elettrica produce un campo magnetico. Il campo magnetico può essere visualizzato come una serie di linee di campo circolari che circondano il cavo elettrico.

La corrente elettrica può essere misurata direttamente con un galvanometro, ma questo metodo richiede l'interruzione del circuito, che spesso è un inconveniente. La corrente può anche essere misurata senza spezzare il circuito, tramite il rilevamento del campo magnetico da essa generato. Gli strumenti usati per questo comprendono: sensori a effetto Hall, morsetti e spire di Rogowski.

La legge di Ohm dice che la corrente in un resistore ideale è data dal quoziente tra il voltaggio applicato e la resistenza elettrica.

Vedi anche: corrente alternata, corrente continua

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