Corrente elettrica

1

Introduzione

Corrente elettrica Flusso ordinato di cariche elettriche tra due punti di un corpo conduttore aventi un diverso potenziale elettrico. Il flusso di carica elettrica in un conduttore può essere paragonato al moto di un fluido che scorre in un tubo; sulla base di questa analogia si definisce l'intensità di flusso, ovvero l'intensità della corrente elettrica, come la quantità di carica Δq che attraversa nell’unità di tempo una qualsiasi sezione del conduttore. In formule: i = Δq/Δt. Nel Sistema internazionale, l’intensità di corrente rappresenta una grandezza fondamentale e si misura in ampere (A), vale a dire in coulomb/secondo.

Storicamente, i primi studi sulla corrente elettrica si devono ad Alessandro Volta. Sensibilizzato dalle osservazioni di Luigi Galvani, lo scienziato compì una lunga serie di esperimenti che lo portarono alla costruzione del primo generatore di corrente, un apparecchio in grado di mantenere cariche elettriche in moto lungo un circuito chiuso per un tempo indefinito. La 'pila di Volta' (così fu chiamato il generatore) divenne da allora uno strumento di estrema importanza per lo studio dei fenomeni elettrici.

2

Corrente elettrica nei solidi e nei fluidi

La corrente elettrica si propaga nei solidi, nei liquidi e nei gas secondo leggi diverse. Nei solidi è dovuta al moto di elettroni liberi che, per effetto del campo elettrico esistente fra due punti a diverso potenziale elettrico, migrano dal punto a potenziale minore verso quello a potenziale maggiore. Il moto di cariche negative in un senso equivale idealmente a un analogo moto di cariche positive nel verso opposto; poiché convenzionalmente si assume come verso positivo dell'intensità di corrente quello delle cariche positive, si dice che la corrente fluisce dal polo positivo (cioè dai punti a potenziale maggiore) al polo negativo (corrispondente ai punti a potenziale minore). Nella maggior parte dei casi, il flusso della corrente elettrica attraverso un conduttore solido segue le leggi di Ohm. È proprio sulla base della grandezza definita nella seconda legge di Ohm – la resistività – che si suddividono i materiali nelle tre categorie dei conduttori, degli isolanti e dei semiconduttori. Applicando le leggi di Kirchhoff, è possibile determinare l’intensità di corrente che attraversa un circuito.

Nei liquidi e nei gas, la carica elettrica non è trasportata da soli elettroni, ma anche da atomi o molecole ionizzati, vale a dire da ioni positivi e negativi; di conseguenza, la conduzione di elettricità è in generale un fenomeno più complesso (vedi Elettrochimica).

3

Corrente continua

Se l’intensità della corrente elettrica è unidirezionale e costante nel tempo, si parla di corrente continua o stazionaria (DC, direct current). La corrente continua è quella che attraversa un conduttore cui sia applicata una differenza di potenziale costante: il numero di cariche che attraversano una sezione del conduttore rimane lo stesso durante tutta la durata del flusso. È continua, ad esempio, la corrente generata da una pila elettrica o da una dinamo.

4

Corrente alternata

Se il numero di cariche che attraversa una sezione di un conduttore nell’unità di tempo non è costante, ma variabile, si parla, appunto, di corrente variabile. In particolare, si dice corrente alternata, e si indica con la sigla AC (dall’inglese, Alternating Current), un flusso di cariche che varia periodicamente la propria intensità e il proprio verso tra un valore massimo i₀ e un valore minimo –i₀. È il tipo di corrente che circola nei circuiti domestici e industriali: viene prodotta nelle centrali elettriche da appositi generatori chiamati alternatori, e inviata alle linee di trasmissione, fino ai luoghi di utilizzazione.