Creando una differenza di potenziale
risulterà un campo elettrico isolato
all'interno del solido
ove per V s'intenda la differenza di potenziale
applicata e per d la lunghezza del conduttore; gli
elettroni vengono quindi accelerati da una
forza
e per il secondo principio della dinamica
l'accelerazione che ne risulta è
Nel modello dei gas perfetti, qui applicato agli
elettroni, i volumi sono considerati nulli e quindi
il comportamento d'una particella viene ipotizzato
come se avvenisse nel vuoto. In realtà gli
elettroni si trovano in un ambiente dove sono
presenti altri elettroni e i nuclei degli
atomi, quindi si verificano urti anaelastici, ovvero
urti in cui i nuclei assorbono l'energia cinetica
degli elettroni con cui si scontrano, energia che
verrà convertita in termica come afferma
l'effetto Joule. La
velocità di deriva, che non corrisponde a
quella termica poichè questa implicherebbe
uno spostamento di carica medio pari a zero,
è quella che permette il passaggio di
corrente da un potenziale minore ad uno
maggiore
(per τ si indica il tempo di volo tra due
urti anaelastici successivi)
Applicando il modello di dinamica dei fluidi
otteniamo
o più precisamente, visto il caso in questione,
l'intensità di carica risulta
La densità di carica che sarà diretta
nella stessa direzione della corrente risulta
invece
assegnando al prodotto di costanti al secondo
membro il nome di RESISTENZA, che si
individua applicando una differenza di potenziale V
e misurando la corrente i che ne risulta
misurata in Volt all'ampere ovvero in Ω.
Questa espressione raffigura la prima legge di
Ohm che asserisce che
la corrente che scorre attraverso un
dispositivo è sempre direttamente
proporzionale alla differenza di potenziale
applicata al dispositivo stesso
Tanto maggiore è il voltaggio quanto
maggiore è la resistenza che in pratica è
l'ostacolo alla velocità di deriva degli
elettroni.
Riprendendo l'espressione della densità di
carica, il prodotto delle costanti m, n, e τ
può essere indicata come resistività e
rappresenta una maggior o minor probabilità di
scontro con un nucleo da parte d'un elettrone
Da tale concetto è possibile ricavare la
seconda legge di Ohm
per cui nei conduttori la resistenza dipende
dalla configurazione geometrica del conduttore
e dal materiale di cui è costituito
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