Re: velocità della luce/ corrente elettrica

From: get rid of this to write me back <kl31n>
Date: Tue, 22 Feb 2005 01:14:12 GMT

Il Mon, 21 Feb 2005 18:36:58 GMT, Mauro ha scritto:

> Ho quasi sempre sentito parlare di velocit� della luce come
> equivalente a quella della corrente elettrica, o meglio,
> viceversa.

La piccola definizione che dai in alcune righe che non ho riportato � pi�
che altro la definizione della costante nota in letteratura come c0.

Dire che la corrente elettrica abbia una velocit� fa sorridere, ma vediamo
di arrivare al punto. L'instaurarsi della corrente elettrica significa dire
che la divergenza della densit� di corrente non � nulla, ossia che vi � un
flusso di carica in una certa direzione. La carica � veicolata dai
portatori e nei materiali conduttori i portatori sono gli elettroni. Ogni
elettrone possiede una propria velocit�. All'interno della materia, secondo
dei modelli non troppo raffinati questa velocit� pu� essere scomposta in
due termini. Un termine detto "velocit� termica" e un termine detto
"velocit� di drift". Il primo termine dell'ordine delle centinaia di
migliaia di kilometri al secondo, rappresenta la velocit� con cui
l'elettrone si muove in virt� della propria presenza all'interno di un
solido che ha una certa temperatura. Il processo stocastico associato alle
velocit� della popolazione degli elettroni, per diversi motivi, � di tipo
browniano, dunque il flusso di carica attraverso una qualsiasi superficie
chiusa che intersechi un conduttore a temperatura uniforme � nullo.

L'altro termine, la velocit� di drift, � un termine che indica la velocit�
di un elettrone dovuta ad un agente scatenante. La differenza di potenziale
ai capi di un conduttore oppure un gradiente di temperatura lungo il
conduttore sono degli esempi di agente scatenante.

Risolvendo le equazioni del modello di Drude ci si accorge che la media di
questa velocit�(occorre mediare poich� l'elettrone urta) � piuttosto
modesta, dell'ordine dei centimetri al secondo. Come vedi le velocit� degli
elettroni di un conduttore sono ben lontane da c0.

Tuttavia qualcosa viaggia a c0 in una coppia di conduttori che collegano
una batteria e un apparato. Si tratta del campo elettrostatico, e
probabilmente � questa la quantit� a cui ci si riferiva nei discorsi che
hai sentito.

All'atto pratico questo significa che se fissi una piccola lampadina
all'estremit� di due conduttori ideali e per assurdo questi due conduttori
partano dalla Terra e arrivino al Sole, un ipotetico osservatore vedrebbe
la lampadina accedersi dopo circa 8 minuti dall'istante in cui hai
applicato una differenza di potenziale ai capi dei conduttori e non dopo 16
minuti o dopo qualche migliaio d'anni se si considera la velocit� di drift
degli elettroni.

Tornando al "senso comune" ecco spiegato il mistero: l'instauratore della
corrente si muove a c0, dunque se vogliamo accondiscendere ad una tale
perversit� l'informazione che si deve instaurare il fenomeno corrente
viaggia a c0 in una coppia di conduttori collegati ad una batteria e un
carico.

Rilancio chiedendo a qualcuno pi� esperto in fisica moderna di me perch� c0
� c0? A cosa � dovuto tale limite? Mi sembra di ricordare che un mio
conoscente avesse letto qualcosa circa una teoria che tirava fuori una
qualche frequenza di ricombinazione per quantit� piottosto fantomatiche.
Qualcuno mi sa rimandare ad un approfondimento o spiegarmi la
teoria(ammesso sempre che mi stia ricordando correttamente ed esista)?

Saluti,

kl31n
Received on Tue Feb 22 2005 - 02:14:12 CET