Agli estremi di una barretta lunga , con sezione rettangolare di lati
e è applicata una differenza di potenziale
.
Sapendo che la resistività del rame è , si calcoli:
il campo elettrico nella barra ,
la densità di corrente e la corrente,
per poi ottenere il numero di elettroni al secondo che fluiscono nella barra.
Tenendo presente che c'è un solo elettrone di conduzione libero per ogni atomo di rame
e che questo elemento ha peso atomico e densità
, si calcoli:
la velocità di deriva degli elettroni e il tempo impiegato da un elettrone per percorrere
l'intera barra di rame.
Corrente elettrica in un conduttore
Corrente elettrica in un conduttore
In nature we do not find past, present and future as we recognise them, but an evolutionary process of change - energy never trapped for too long - life always becoming.
(Taken and modified from Lighthousekeeping by J. Winterson)
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Re: Corrente elettrica in un conduttore
La parte iniziale è un po' banale, ma l'ultima porzione del problema è già più interessante. Provare per credere!
In nature we do not find past, present and future as we recognise them, but an evolutionary process of change - energy never trapped for too long - life always becoming.
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Re: Corrente elettrica in un conduttore
Ok, proviamoci.
Il campo elettrico interno alla barra è .
La corrente vale e la densità di corrente è .
Il numero di elettroni che fluiscono in un secondo è .
Il numero di elettroni liberi è pari al numero di atomi di rame nella sbarra, percui .
Abbiamo che , dove è la velocità di deriva, percui e il tempo impiegato per percorrere tutta la sbarra è . Possibile?
Il campo elettrico interno alla barra è .
La corrente vale e la densità di corrente è .
Il numero di elettroni che fluiscono in un secondo è .
Il numero di elettroni liberi è pari al numero di atomi di rame nella sbarra, percui .
Abbiamo che , dove è la velocità di deriva, percui e il tempo impiegato per percorrere tutta la sbarra è . Possibile?
Re: Corrente elettrica in un conduttore
I risultati mi sembrano giusti, o almeno coincidono con i miei, però direi che questo passaggio lo dovresti spiegare.Ratio ha scritto:Abbiamo che
Comunque il fatto che la velocità di deriva sia così lenta alla fine non è tanto strano...ciò che si trasmette molto velocemente è l'impulso, non gli elettroni stessi.
''Aoh, ma che sète tutti dè 'a lazio !?'' (cit. autista romano sulla maglia ufficiale dell'IPhO Team)
Re: Corrente elettrica in un conduttore
La carica presente sulla sbarra in un dato istante è , dove è il numero di elettroni liberi. L'intervallo di tempo in cui tutta la carica attraversa la sbarra è , ovvero è il tempo che impiega un singolo elettrone ad attraversare da una estremità all'altra l'intera sbarra. Da ciò si ha .
E' come una catena di cariche messe in fila, in cui la carica totale è la somma delle singole cariche, e il tempo di percorrimento è il tempo che impiega l'ultima carica in fila a raggiungere l'estremità opposta del conduttore.
E' come una catena di cariche messe in fila, in cui la carica totale è la somma delle singole cariche, e il tempo di percorrimento è il tempo che impiega l'ultima carica in fila a raggiungere l'estremità opposta del conduttore.