> A che velocit� viaggia all'interno dei fili la corrente elettrica?
Cosa intendi per velocit� della corrente elettrica?
All' interno di un conduttore, gli elettroni piu' esterni dell'atomo, sono,
nella quasi totalit� liberi di muoversi, risentendo relativamente poco
dell'azione dei nuclei.
Questa situazione venne descritta, se non erro da Fermi, come un "Mare di
elettroni".
Ora, pero', le nostre 'goccioline', sono, per effetto dell'agitazione
termica, dotate singolarmente di energia cinetica.
La situazione tanto per intenderci e quella di una nuvola di elettroni che
si muovono all'impazzata in tutte le direzioni, se pero' ci fissiamo su una
sezione del nostro filo, avremo che tanti elettroni si muovono da sinistra a
destra quanti da destra a sinistra.
Se applichiamo una differenza di potenziale agli estremi del filo di
materiale conduttore (una pila ad esempio), applichiamo agli elettroni una
forza.
Questa forza agir� sul mare spostando tutte le goccioline preferibilmente in
una direzione: allora osservando nuovamente la sezione di filo noteremo piu'
elettroni attraversarla in un verso rispetto ad un'altro.
Non dobbiamo allora credere che il singolo elettrone si sposti lungo il
filo, sempre nella stessa direzione.
In effetti se ipotizzassimo di seguire il moto di un singolo elettrone
all'interno di un circuito delle usuali dimensioni, noteremmo che per
arrivare da un capo all'altro del nonstro filo impiegherebbe svariati
minuti.
Perch� allora quando accendiamo la radio o la televisione si accendono
subito?
Riportiamo alla mente l'esempio dell'acqua:
supponiamo di avere un tubo pieno d'acqua limpida, lungo 100m
e supponiamo di collegarlo ad una cisterna di acqua colorata, che fa
fuoriuscire un getto con velocit� pari a 1 m/s, ipotizzando trascurabili gli
effetti di viscosit� del tubo e di mescolamento dei due liquidi, avremo che
facendo fluire l'acqua della cisterna nel tubo, dopo poche fra di secondo,
comincer� ad uscire acqua dal tubo,m entre solo dopo 10 secondi comincer� ad
uscire l'acqua colorata che si trovava all'altro capo del tubo.
Nell'caso del filo elettrico: il tempo trascorso da quando accendo il
circuito, a quando comincio a rilevare passaggio di corrente all'opposto del
filo, e pari al tempo impiegato dal campo elettrico ad andare da un capo
all'altro.
In tal caso se la costante dielettrica reativa al vuoto del materiale di cui
� fatto il filo � pari a "er", la velocit� del campo elettrico nel suo
interno sar� v=c/sqrt(er)
c= velocit� della luce nel vuoto
sqrt(er) = radice quadrata di "er" (...Piotta :-D)
quindi se il filo � lungo "L", il tempo impiegato �
T=L/v=L*sqrt(er)/c.
ma nota bene questa non il tempo che impiega il singolo elettrone a compiere
il tragitto! Piuttosto � il tempo che impiega a compierlo "l'informazione"
del fatto che � stato acceso il circuito.
Andrea Coletta, Roma
P.S. mi scuso per l'eventuale verbosit�, ma a giudicare dalla domanda,
sembrava che fosse fatta da una persona molto a digiuno dell'argomento,
quindi mi sono dilungato molto.
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Nuova moderazione in fase di test - perdonate i disagi
Received on Wed Oct 11 2000 - 00:00:00 CEST