Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: corrente elettrica

Ciao a tutti.
Sto studiando la corrente elettrica.
Non mi è chiaro questo:
"nei conduttori,è corretto parlare di spostamento di
cariche(elettroni)visto che questi possono spostarsi per una distanza
massima di 10 A(così c'è scritto negli appunti)?Non sarebbe più corretto
parlare di trasferimento di energia come conseguenza degli urti fra gli
elettroni stessi?"
Mi viene difficile ad es pensare che un elettrone si sposti verso il
polo positivo,percorrendo magari una distanza dell'ordine di qualche
centimetro,come detto in questo sito:
http://www.arrigoamadori.com/lezioni/TutorialFisica/LeggiDiOhm/LeggiDiOhm.htm
Mi scuso per la banalità della domanda,ma non ho mai studiato fisica e
sto cominciando proprio adesso.

 massima di 10 A(così c'è scritto negli appunti)?
Questa mi giunge nuova. Che appunti sono?

 
http://www.arrigoamadori.com/lezioni/TutorialFisica/LeggiDiOhm/LeggiDiOhm.htm
Nei conduttori gli elettroni di conduzione sono liberi di spostarsi 
avanti e indietro come dice loro il campo elettrico. Solo gli elettroni 
di conduzione, quelli che nel metallo sono gia` staccati dal loro atomo, 
gli altri elettroni invece non partecipano alla conduzione.
10 A mi sembrano tanti, considerando che un atomo di rame ha un diametro 
, cime ordine di grandezza, dalle parti di 3 A.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 Mi scusi,ma che importanza ha?Mi chiede che appunti sono senza darmi
alcuna risposta...mah!

 
quindi un elettrone può realmente compiere spostamenti così grandi?
Comunque noto questo:nei newsgroup il più delle volte prestate poca
attenzione al quesito in sè che un utente pone. Ripropongo la domanda
sperando in una risposta completa.

 alcuna risposta...mah!
Perche' quanto stai dicendo e` sbagliato. Se si ha una indicazione degli 
appunti si puo` vedere a che livello graduare la risposta (se ad esempio 
con il gas di elettroni o un modello piu` semplice), e ancora serve per 
vedere se gli appunti sono sbagliati, oppure sono corretti ma 
incomprensibili o infine se sono giusti e ragionevoli, e semplicemente 
non li hai capiti. A seconda dei casi la risposta varia.


Ripensandoci...
è pensabile che quegli appunti riportino la distanza percorsa da un
elettrone tra due urti consecutivi (cammino libero medio).
Questa si può stimare conoscendo la velocità media di drift e il tempo
tra due urti consecutivi.
Mi sembra che nel modello di Drude Lorentz entrambe le quantità si
riescano ad esprimere in termini della conducibilità elettrica, ma mi
sembra anche di ricordare che diversi mesi fa provai a fare una stima,
e risultava sbagliata di 10 ordini di grandezza, se non si usava la
meccanica quatistica (la sfera di fermi)...
Ma sicuramente i fisici della materia avranno ricordi e nozioni più
assodate delle mie.

 sperando in una risposta completa
Franco ti ha risposto. La risposta č:
"gli elettroni possono spostarsi liberamente".
Se il conduttore č lungo 10.000 Km, un elettrone si sposta di 10.000
km.
(Gli ci vuole parecchio tempo perň, a pochi mm/s).

 e risultava sbagliata di 10 ordini di grandezza,
Si', Drude sbaglia il valore del cammino libero medio, ma non di cosi' 
tanto: tipicamente di un paio di ordini di grandezza (che comunque non 
e' poco). Il problema fondamentale e' che gli urti in realta' non sono 
con gli ioni, come supposto da Drude, ma con le oscillazioni reticolari, 
i difetti ecc.. Questo implica un cammino libero medio molto piu' lungo 
di 10 A.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

 
http://www.arrigoamadori.com/lezioni/TutorialFisica/LeggiDiOhm/LeggiDiOhm.htm
Certo che puo': messa nel modo piu' semplice, l'elettrone viene
accelerato dal campo per un percorso di circa 10 A (in media); poi
subisce un urto e viene deviato in modo casuale.
Dopo di che ricomincia ad essere accelrato, per altri 10 A, e cosi'
via.
Passettino passettino, puo' fare quanta strada vuoi, anche se ci
mettera' moltissimo tempo...
 
-- 
Elio Fabri

 ha scritto:

Ok,fin qui ci siamo...altra domanda stupida:gli elettroni si muovono per
effetto dei loro campi elettrici(questa volta ho letto su internet),quindi
 esercitano delle forze di repulsione di uguale intensità
reciprocamente.Allora mi chiedo e vi chiedo:come fanno a muoversi?La
sommatoria di queste forze non è zero?

 sommatoria di queste forze non è zero?
Certo, perche' e' una forza interna al sistema di cariche. Il campo 
elettrico che fa muovere gli elettroni e' esterno, e' per questo che 
c'e` un movimento netto di cariche.


 
Oh mio Dio,sto andando in tilt!

 Oh mio Dio,sto andando in tilt!
Per così poco già vai in tilt????
Considera due situazioni diverse.
1) conduttore metallico isolato (in assenza di campo elettrico esterno)
Gli elettroni di conduzione (cioè quelli liberi di muoversi) si muovono 
urtando contro gli ioni fissi del materiale (in realtà questi ioni a 
loro volta si muovono intorno alla loro posizione di equilibrio ed 
inoltre è sbagliato immaginare che gli elettroni vadano proprio a 
sbattere materialmente contro gli ioni, ma possiamo immaginalre la 
situazione per il momento "come se così fosse"); il libero cammino medio 
è lo spazio percorso dagli elettroni (in media) fra due urti. Questo 
moto balzellon balzelloni è casuale, quindi la velocità media è zero.
Per esempio: prova ad immaginare di correre bendato e senza meta in una 
strada affollatissima all'ora di punta. Andrai sbattendo e cambierai 
direzione in modo casuale dopo ogni urto senza andare di fatto da 
nessuna parte.
2) lo stesso conduttore di prima ma adesso stiamo applicando un campo 
elettrico esterno (ad esempio: lo usiamo come pezzo di un circuito 
elettrico)
Oltre al moto casuale ed inconcludente di cui al punto 1 hai ANCHE il 
fatto che ogni elettrone di conduzione è soggetto alla forza dovuta al 
campo elettrico esterno che adesso abbiamo applicato. L'elettrone si 
moverà sempre fra tanti urti ma adesso avrà una direzione preferenziale 
e quindi avremo una velocità media diretta come il campo elettrico (ma 
in verso opposto, essendo l'elettrone carico negativamente).
Per tornare all'esempio di prima: sei nella stessa situazione ma c'è un 
tizio che ti deve dare 1000 euro e che ti sta chiamando dall'altro lato 
della strada; camminerai sempre urtando ma adesso avrai una direzione 
preferenziale verso cui andare fra i vari urti. La tua velocità netta 
sarà molto più bassa di quella che avresti se la strada fosse vuota 
(particella libera).
RICAPITOLANDO: gli elettroni (in questo modello) si muovono abbastanza 
velocemente per brevi tratti sbattendo e rimbalzando casualmente; se 
metti un campo elettrico esteno a questo moto si aggiunge la direzione 
preferenziale dovuta al campo elettrico e gli elettroni si muoveranno 
sempre urtando e rimbalzando ma stavolta "tenderanno" ad andare da una 
parte; questa tendenza fa in modo che alla fine dopo innumerevoli 
rimbalzi un elettrone abbia percorso il conduttore; se guardi solo 
questo spostamento e lo dividi per il tempo impiegato ottieni la 
velocità detta "di deriva" che risulterà alquanto lenta visto che per 
fare quella strada il povero elettrone ha compiuto un percorso molto 
tortuoso e pieno di urti.
Ovviamente questa era una spiegazione qualitativa per cercare di 
toglierti dalla situazione di TILT... negli appunti troverai le 
opportune formule, anche se forse faresti meglio a consultare qualche 
buon libro.