Corrente elettrica

Nei materiali conduttori, alcuni elettroni sono legati molto liberamente agli atomi del materiale. Quando grandi quantità di questi atomi si uniscono, c'è una sorta di nuvola di elettroni che "aleggia" vicino agli atomi del materiale. Se si esamina una sezione trasversale del pezzo di materiale conduttore, gli elettroni si muoveranno molto rapidamente attraverso di essa. Questo movimento è causato dalla temperatura, e gli elettroni che fluiscono in una direzione tendono ad eguagliare gli elettroni che fluiscono dall'altra direzione, quindi non è questo che fa fluire la corrente. Gli elettroni fluiscono da un atomo all'altro, un processo è stato paragonato al passaggio di secchi d'acqua da una persona all'altra in una brigata di secchi.

Quando un campo elettrico viene messo sul filo, gli elettroni rispondono quasi istantaneamente andando leggermente alla deriva nella direzione opposta del campo. Essi guadagnano energia dal campo, che si perde molto rapidamente quando si scontrano con altri elettroni nel materiale. Finché il campo è in posizione, tuttavia, gli elettroni recuperano l'energia che hanno perso e il processo continua. Questo "sbalzo" che gli elettroni ricevono dal campo elettrico è la fonte di corrente, non il flusso complessivo degli elettroni stessi. Da questa discussione, possiamo vedere due cose che la corrente non è:

• Non si tratta di un vero e proprio "flusso" di elettroni nel senso quotidiano del termine: se esaminiamo la velocità data agli elettroni dal campo, essa è di solito molto piccola, dell'ordine dei millimetri al secondo. Ci vorrebbe mezz'ora perché gli elettroni attraversino una stanza di 3 metri a questa velocità. Poiché una lampadina si accende quasi immediatamente dopo aver premuto l'interruttore, deve essere all'opera qualcos'altro.
• Non è nemmeno un "effetto domino", anche se questa analogia è più vicina al flusso. Poiché gli elettroni sono così piccoli, anche quando si muovono molto velocemente non vengono spinti con grande forza.

Quando la corrente scorre in un circuito a filo, accelera quando non c'è resistenza nel circuito. Le resistenze sono utilizzate per aumentare la resistenza nel circuito in modo da rallentare la corrente. La relazione tra resistenza, corrente e tensione (un'altra parte del circuito) è mostrata dalla legge di Ohm.