Ogni giorno noi utilizziamo la corrente elettrica, per l’illuminazione, l’utilizzo di vari elettrodomestici utilizzando la rete di casa, oppure prelevandola dalle pile per usare ad esempio telefonini o per lettori di musica vari. Ma da dove nasce la corrente elettrica? Per dare una risposta a questa domanda dobbiamo ricorrere ad alcuni principi della fisica. Ogni corpo presente in natura è formato da piccolissime particelle chiamate atomi, a loro volta composti di altre particelle elementari che principalmente sono:
Figura 1 – Atomo
Protoni: Particella a carica elettrica positiva pari a 1,602 · 10-19 C e viene identificato con il simbolo p+
Elettroni: Particella a carica elettrica negativa pari a -1,602 · 10-19 C e viene identificato con il simbolo e–
Neutroni: Particelle a carica neutra e viene identificato con il simbolo n
I protoni e i neutroni formano il nucleo dell’atomo mentre gli elettroni descrivono delle orbite intorno ad esso. Nei materiali detti conduttori diversi elettroni definiti vaganti o liberi hanno la possibilità di staccarsi facilmente dal loro atomo e più sono numerosi questi elettroni più il materiale sarà un buon conduttore come in generale i metalli ma naturalmente in particolare rame e argento. la corrente rappresenta proprio il movimento di queste cariche elettriche “libere”.
Possiamo quindi affermare che:
Come abbiamo affermato precedentemente maggiori sono gli elettroni liberi migliore sarà la capacità di conduzione della corrente elettrica di quel dato materiale. Di conseguenza è facile dedurre che i materiali non conduttori o isolanti non possiedono praticamente elettroni liberi, e di conseguenza non possiamo ottenere un flusso di corrente attraverso esso. Alcuni materiali isolanti sono: legno, porcellana,materie plastiche ecc. Vi sono inoltre alcuni materiali che conducono solo in determinate condizioni e vengono detti semiconduttori.Questa caratteristica è molto importante nel campo dell’elettronica alcuni materiali semiconduttori sono il silicio, il germano, il selenio.
Flusso della corrente elettrica
Abbiamo compreso che il flusso della corrente elettricità e determinato dal flusso degli elettroni liberi.Ora cercheremo di comprendere come avviene questo flusso. Se ad un atomo vengono sottratti degli elettroni, questo diventa di carica positiva poiché il numero delle cariche positive (protoni) è maggiore di quello a cariche negative (elettroni) viceversa se si aggiungono degli elettroni liberi in atomo questo diventerà a carica negativa.
Possiamo prendere ad esempio una pila, essa presenta sempre due terminali uno positivo e l’altro negativo collegando tra loro i due capi ( tralasciando il fatto di creare un cortocircuito) vedremmo un flusso di corrente che scorre dal polo negativo a quello positivo. Questo perché saranno i protoni ad attirare gli elettroni liberi per equilibrare la carica elettrica del loro atomo.
Affermiamo quindi che il flusso di corrente va sempre dal negativo verso il positivo anche se per convenzione si indica il flusso dal polo positivo a quello negativo.
Misurazione della corrente
Se consideriamo come abbiamo detto che la corrente è costituita dal movimento degli elettroni liberi, potremmo affermare che misurare l’intensità di corrente equivale a contare quanti elettroni passano in un conduttore in un determinato intervallo di tempo Lo strumento utilizzato per misurare la corrente è chiamato amperometro e lo si trova incluso nel tester elettrico.
L’amperometro deve essere inserito nel conduttore in modo che sia attraversato (inserito in serie) dalla corrente che si desidera misurare. Si ricorda che l’intensità di corrente elettrica di indica con la lettera I e l’unita di misura è l’ampère [A]
Figura 3 – Misura della corrente con amperometro
Visto che non sono presenti derivazioni nel circuito lo strumento potrà essere inserito sia nel conduttore di andata che in quello di ritorno.