Corrente elettrica e generatori: intensità di corrente, verso convenzionale, generatori e forza elettromotrice, resistenza interna e tensione ai morsetti

Corrente elettrica e verso convenzionale

La corrente elettrica è un moto ordinato di cariche. In un filo metallico, senza tensione, gli elettroni si muovono in modo caotico; applicando una differenza di potenziale si orientano. L'intensità misura la carica che attraversa una sezione nel tempo: $I = \frac{Q}{\Delta t}$ con $I$ in ampere, $Q$ in coulomb e $\Delta t$ in secondi. Per convenzione storica il verso della corrente è quello delle cariche positive: dal polo positivo al negativo; gli elettroni si muovono invece dal negativo al positivo.

Generatore, f.e.m. e resistenza interna

Il generatore di tensione mantiene il dislivello elettrico e compie lavoro per spostare le cariche. La forza elettromotrice è $f.e.m. = \frac{L}{q}$, misurata in volt: non è una forza in newton. Nella realtà la pila possiede una resistenza interna $r$; con corrente $I$:

• la tensione ai morsetti vale $\Delta V = f.e.m. - r \cdot I;$
• la caduta $rI$ riduce la tensione rispetto alla $f.e.m.$;
• a circuito aperto, con $I=0$, si ha $\Delta V=f.e.m.$. Questo modello spiega perché la tensione utile diminuisce quando aumenta l'assorbimento di corrente.