Deriva degli elettroni

[IsidoroKZ]

Hai fatto i conti troppo tardi

Per cominciare la densita` di carica libera non e` di : questo e` un volume, sono circa 14 kilometri cubi!

La densita` e` una qualche grandezza divisa per il volume, in questo caso una carica diviso per un volume e si misura in coulomb al metro cubo: dove G e` il prefisso di giga che vuol dire 10^9.

La seconda cosa che non va sono le equivalenze con le unita` di volume. Sono quasi sicuro che in quinta elementare la tua maestra ti ha insegnato a fare le equivalenze delle unita` di volume.

Quanti millimetri ci sono in un metro?
Quanti millimetri quadri ci sono in un metro quadro?
Quanti millimetri cubi ci sono in un metro cubo?
Quante volte un millimetro cubo e` piu` piccolo di un metro cubo?
Quanto e` la densita` di carica di un millimetro cubo?

Sono 5 domande, richiedono 5 risposte :)

[Cristhian]

Quanti millimetri ci sono in un metro?
Quanti millimetri quadri ci sono in un metro quadro?
Quanti millimetri cubi ci sono in un metro cubo?
Quante volte un millimetro cubo e` piu` piccolo di un metro cubo?
Quanto e` la densita` di carica di un millimetro cubo?

1000;
1000;
1000;
1000;
1000 volte più piccola della densità di un metro cubo perciò

[IsidoroKZ]

Vai a ripassare le equivalenze!

Poi prendi un foglio di carta e disegna un quadrato 10cm x 10cm cioe` un decimetro quadro. Di fianco disegna un quadrato 1cm x 1cm (un centimetro quadrato). Quanti quadretti da 1cm^2 ci stanno in quello da 1dm^2 ?

Poi, fatto questo, vai a ripassare le equivalenze!

[Cristhian]

Quanti millimetri ci sono in un metro? 1000
Quanti millimetri quadri ci sono in un metro quadro? 1.000.000
Quanti millimetri cubi ci sono in un metro cubo? 1.000.000.000
Quante volte un millimetro cubo e` piu` piccolo di un metro cubo? 1.000.000.000 di volte
Quanto e` la densita` di carica di un millimetro cubo?

Scusami se sbaglio sempre i calcoli ma è un mio difetto, che quando devo risolvere un problema, divento frettoloso e poi sbaglio.

[IsidoroKZ]

Ok, adesso ci siamo. 1mm^3 di rame contiene elettroni liberi che hanno una carica di -13.6C. Ora prendi un pezzo di filo con sezione di 1mm^2, fagli scorrere dentro la corrente di 1A: qual e` la velocita` media di deriva degli elettroni?

[Cristhian]

Nel primo problema trasformai i litri al secondo in metri al secondo, qui invece non so come trasformare il Coulomb fratto secondo in metri al secondo

[IsidoroKZ]

Il contenuto di carica di 1mm^3 di rame e` D (lasciamo la lettera).

Se prendiamo un filo di 1mm^2 di sezione, ogni singolo millimetro di lunghezza contiene D coulomb. La corrente di 1A fa passare 1C al secondo. Se il filo contiene D coulomb per millimetro, di quanto deve spostarsi la carica perche' ne esca 1C/s?

[Cristhian]

Non so se è giusto pensare che se la velocità deve essere di allora vuol dire che ci metterà 13,6 secondi per percorrere giusto?

[IsidoroKZ]

YESSIR! Bravo! Dopo lunghi sforzi ci siamo riusciti

con questo hai trovato la velocita` media di deriva degli elettroni nel rame con densita` di corrente di 1A/mm^2. Se raddoppi la corrente nello stesso filo, la velocita` raddoppia. Comunque quella velocita` corrisponde a circa 265mm/ora! In termini piu` scientifici, la corrente, alla densita` di 1A/mm^2 fa poco piu` di una spanna all'ora! Se si va a densita` di correntepiu` normali, dell'ordine di 4A/mm^2, la velocita` media di deriva e` di circa 1m/ora.

Nei semiconduttori la velocita` e` molto piu` elevata perche' ci sono meno cariche disponibili.

Domani ti pongo un problema diverso, adesso ho sonno!

[Cristhian]

Ok, per scrupolosità oggi pomeriggio faccio i conti, ma quindi perché viene chiamata velocità di deriva e non sempliemente velocità?
Grazie di tutto