Gli elettroni dentro un filo di rame
In un filo di rame ci sono moltissimi elettroni liberi, che si agitano in tutte le direzioni a centinaia di chilometri al secondo. Quando la pila crea un campo nel filo, a questo moto disordinato si aggiunge una lenta deriva comune: è la corrente elettrica. La deriva è sorprendentemente lenta, ma la luce si accende subito, perché il campo si propaga lungo il filo quasi alla velocità della luce.
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I = n e A vd
La corrente è la carica che attraversa una sezione del filo in un secondo: un ampere è un coulomb al secondo, cioè più di sei miliardi di miliardi di elettroni al secondo. La scena li conta mentre attraversano la linea tratteggiata.
Nel rame ci sono circa 8,5 · 10²⁸ elettroni liberi per metro cubo. Da I = n e A vd viene la velocità di deriva: con 1 A in un filo da 1 mm² è meno di un decimo di millimetro al secondo. Un elettrone impiega ore a percorrere un metro di filo.
Il moto disordinato (agitazione termica) è molto più veloce della deriva, ma non porta carica da nessuna parte: in media si annulla. Nel disegno la deriva è molto ingrandita rispetto all’agitazione. Gli elettroni vanno dal polo negativo al positivo; la corrente convenzionale ha il verso opposto.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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