Leggi di Ohm e resistività

Le leggi di Ohm sono fondamentali per comprendere il comportamento dei circuiti elettrici:

1. Prima legge di Ohm: stabilisce che la differenza di potenziale V ai capi di un conduttore metallico a temperatura costante è direttamente proporzionale all'intensità di corrente i che lo attraversa: ΔV = Ri

2. Seconda legge di Ohm: afferma che la resistenza R di un filo conduttore a temperatura costante è direttamente proporzionale alla sua lunghezza L e inversamente proporzionale all'area A della sua sezione trasversale: R = ρL/A, dove ρ è la resistività del materiale.

Definizione: La resistività è una caratteristica intrinseca del materiale conduttore che dipende dalla sua composizione e dalla temperatura.

La resistività varia con la temperatura secondo la relazione: ρ = ρ₀[1 + α(t - t₀)], dove α è un coefficiente che dipende dal materiale, t è la temperatura attuale e t₀ è una temperatura di riferimento (solitamente 20°C).

Vocabulary: L'unità di misura della resistività è l'ohm·metro (Ω·m).

Le leggi di Ohm possono essere espresse anche in termini di variabili microscopiche, considerando il numero di elettroni di conduzione per unità di volume, la carica e la massa dell'elettrone, il libero cammino medio e la velocità quadratica media degli elettroni.

Moto di deriva degli elettroni e corrente elettrica

Il moto di deriva degli elettroni è un movimento ordinato che si sovrappone all'agitazione termica in presenza di un campo elettrico. Questo fenomeno è alla base della corrente elettrica nei conduttori metallici.

Definizione: La velocità di deriva degli elettroni è dell'ordine di 10 m/s e ha verso opposto alla direzione del campo elettrico.

La corrente elettrica è definita come il movimento ordinato di cariche elettriche. Nei metalli, sono gli elettroni a trasportare la corrente, ma per convenzione il verso della corrente è opposto al moto degli elettroni.

Highlight: L'intensità di corrente i è definita come la quantità di carica Δq che attraversa una sezione del conduttore in un intervallo di tempo Δt: i = Δq/Δt

L'unità di misura dell'intensità di corrente è l'ampere (A). Si distingue tra corrente continua, con intensità costante nel tempo, e corrente variabile.

La resistenza elettrica è una proprietà dei conduttori che si oppone al passaggio della corrente. È definita come il rapporto tra la differenza di potenziale ai capi del conduttore e l'intensità di corrente che lo attraversa: R = ΔV/i

Vocabulary: L'unità di misura della resistenza elettrica è l'ohm (Ω), equivalente a 1 V/A.