Esercizio Risolto di Corrente Elettrica
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Un filo è percorso da una corrente elettrica di 2 A. Sapendo che la carica elementare è di 1,6×10−19 C, determinare il numero di elettroni che attraversano una sezione trasversale del filo durante un intervallo di tempo di 1 s.

 

Dati del problema:

  • Corrente elettrica:    i = 2 A;
  • Carica elementare:    e = 1,6×10−19 C;
  • Intervallo di tempo:    Δt = 1 s.

Schema del problema:

Gli elettroni si spostano da sinistra verso destra, attraversando una sezione trasversale evidenziata in grigio. La corrente convenzionale, i, è indicata nel verso opposto al moto degli elettroni (Figura 1).
Figura 1

Soluzione:

La corrente elettrica è la variazione della carica per unità di tempo

\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {i=\frac{\Delta q}{\Delta t}} \tag{I} \end{gather} \]

La quantità di carica che attraversa una determinata sezione è il prodotto tra il numero di cariche che la attraversano e la carica elementare

\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {\Delta q=ne} \tag{II} \end{gather} \]

sostituendo l’equazione (II) nell’equazione (I)

\[ \begin{gather} i=\frac{ne}{\Delta t} \\[5pt] n=\frac{i\;\Delta t}{e} \\[5pt] n=\frac{2\times 1}{1,6\times 10^{-19}} \end{gather} \]
\[ \begin{gather} \bbox[#FFCCCC,10px] {n=1,25\times 10^{19}\;\text{elettroni}} \end{gather} \]
Osservazione: La carica dell’elettrone è pari a −1,6×10−19 C. Poiché vogliamo che il numero di elettroni n sia positivo, utilizziamo il valore positivo della carica dell’elettrone affinché il risultato non sia negativo.
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