Corrente Elettrica: Flusso e Direzione
La corrente elettrica è il movimento di carica elettrica attraverso un materiale. Si definisce come la velocità con cui la carica elettrica fluisce passando un punto in un circuito. Il flusso di carica elettrica è solitamente trasportato dagli elettroni, particelle caricate negativamente. L’unità SI per la corrente è il coulomb al secondo, o ampere (A), che è un’unità base SI:
1 ampere = 1A = 1 coulomb al secondo = 1 C/s.
Direzione della Corrente
La direzione della corrente viene rappresentata con una freccia nella direzione in cui si muoverebbero i portatori di carica positivi, anche se i veri portatori di carica sono negativi e si muovono nella direzione opposta. Questa convenzione è stata stabilita all’inizio dello sviluppo della teoria elettrica, prima che la natura della carica elettrica fosse pienamente compresa, ed è ancora utilizzata oggi per coerenza e comodità. Questa convenzione è utilizzabile poiché, nella maggior parte delle situazioni, il moto assunto dei portatori di carica positivi in una direzione ha lo stesso effetto del moto reale dei portatori di carica negativi nella direzione opposta.
In realtà, la corrente elettrica è il flusso di elettroni carichi negativamente attraverso un conduttore, anziché il flusso di carica positiva. Tuttavia, la direzione del flusso di corrente è ancora definita come la direzione in cui si muoverebbe la carica positiva, dal terminale positivo di una batteria o fonte di alimentazione, attraverso il circuito, e ritorno al terminale negativo. Questa convenzione può essere fonte di confusione, specialmente quando si tratta di circuiti più complessi o di circuiti che coinvolgono corrente alternata (AC) piuttosto che corrente continua (DC). Tuttavia, è importante essere consapevoli della convenzione e usarla in modo coerente nell’analisi e nella progettazione dei circuiti.
Materiali Conduttori e Cariche in Movimento
Nei diversi materiali conduttori, le cariche delle particelle in movimento possono essere positive o negative. Nei metalli, le cariche in movimento sono sempre elettroni (negativi), mentre in un gas ionizzato (plasma) o in una soluzione ionica, le cariche in movimento possono includere sia elettroni che ioni positivi. In un materiale semiconduttore come il germanio o il silicio, la conduzione avviene in parte per mezzo di elettroni e in parte per il movimento di vacanze, note anche come lacune; queste sono siti di elettroni mancanti e agiscono come cariche positive.
Nota: Questo articolo fa parte di una serie dedicata all’elettronica e alla fisica dei semiconduttori.
