definizione corrente e segni

[ingmecc]

Buongiorno a tutti, volevo chiedere una cosa molto veloce. Purtroppo sono spesso mangiato dai dubbi e forse credo che lo sarò per sempre. La carica elettrica è una grandezza che si misura con numeri positivi e negativi, infatti si dice che la carica dell'elettrone è -1,6*10^(-19) Ce quella del protone +1,6*10^(-19) C. Nella definizione della misura della corrente, al posto della variabile Q ci vanno numeri positivi (o negativi), oppure senza segno? Cioè, se ho un flusso di cariche negative ad esempio la corrente varrà -2A e se ho un flusso positivo la corrente varrà +2A?

[Sjuanez]

Calma, cerchiamo di capire un attimino un paio di cose. Prima di tutto, speriamo di avere sempre dei dubbi che ci condiscano la vita, sono molto divertenti da dipanare. E credo anche l'unico modo per crescere.

Io per hobby studio elettronica e quello che ti sto per scrivere andrà ovviamente convalidato da un utente più esperto.

I segni, nell'elettronica sono frutto di una convenzione. Per distinguere dei valori che eventualmente si possono trattare algebricamente.

L'elettrone non ha un segno meno stampato sopra e non è nemmeno "negativo" di suo. Ma per differenziarlo dal protone gli si assegna questo segno. Tutto qua. Sono cariche opposte, se quindi hanno segni contrari, uno prende il meno e l'altro il più.

La cosa invece è molto diversa se pensi al flusso di corrente, quello che misuri in ampere. Questa è l'intensità della corrente e si misura in Coulomb/Secondi perché vuole misurare appunto quanto è grande il flusso della stessa.

Detto questo non esistono di per se quindi i flussi positivi e i flussi negativi, ma esistono solo in relazione ad una convenzione del modello circuitale. E il segno indica, per farla breve, il verso del movimento delle cariche nel tratto misurato.

Ad esempio, questa è una piccola curiosità:
noi pensiamo di solito che nel nostro circuito le cariche vadano dal polo positivo del generatore al polo negativo, ma questo perché un tempo, agli albori dell'elettronica, si credeva così.

Il bello è che nella realtà succede tutto l'inverso ma è stato possibile scoprirlo solo in seguito. Quindi si è tenuta la convenzione originale per comodità e anche perché non ci cambia la vita.

E' essenziale che il modello sia coerente. Ricorda sempre che nel modello ci sono dei valori, e noi li esprimiamo secondo convenzioni. Ma quei valori esistono anche se ad un certo punto li vogliamo esprimere in pere cotte negative.

Spero di essere stato chiaro perché l'argomento è vasto e merita anche approfondimenti che sicuramente troverai nei tuoi libri. Ora non ho molto tempo ma se hai bisogno d'altro scrivi pure che ti risponderò.



NOTA IMPORTANTE: te l'ho già detto, ma vale la pena ripeterlo, è bene che qualcuno confermi quello che ho scritto perché sono proprio all'inizio del mio percorso nella materia e la affronto a livello hobbistico.

[admin]

Uno specchietto riassuntivo di quanto scritto da Sjuanez

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[Sjuanez]

Esatto! Non ho avuto il tempo di fare uno schemino, ma per fortuna c'è chi c'ha pensato. Grazie Zeno.

[IsidoroKZ]

Quando pensi alla corrente elettrica e fai conti "elettrotecnici" dimenticati delle cariche, non ha importanza che segno hanno, che cosa sono...

In un conduttore la corrente puo` circolare da destra a sinistra o da sinistra a destra. Se hai deciso che la direzione "verso sinistra" e` la direzione positiva, allora la prima corrente e` positiva la seconda va contromano ed ha segno negativo.

Se la corrente entra su un lato di una resistenza, su quel lato si ha una tensione positiva rispetto all'altro lato, e fine della storia :).

Se invece vuoi andare a livello atomico o molecolare allora le cose cominciano a cambiare. Puoi avere elettroni, lacune, ioni... ma sono due ambiti diversi.

[ingmecc]

Allora, forse inizio a capire. Potete dirmi se è giusto quanto scriverò?

Dato un bipolo (supponiamo un resistore), si può procedere in due modi.
Nel primo caso contrassegno l'estremità sinistra con "a" e quella destra con "b". Fisso inoltre un verso di riferimento arbitrario per la corrente, ad esempio da "a" verso "b". La legge di ohm in tal caso si scrive Vab=tensione fra a e b=R*i. Se invece il verso di riferimento per la corrente lo scelgo da "b" verso "a", la legge di ohm si scrive Vab=-R*i. Per semplificare la notazione delle tensioni, si usa contrassegnare due punti di un circuito con i segni + e - (chiamati polarità), ed indicare semplicemente con "v" la tensione fra il punto contrassegnato con + e quello contrassegnato con -. E' evidente che la notazione risulta semplificata rispetto a Vab. La seconda notazione è molto più usata, infatti negli esercizi ad esempio in riferimento ai generatori indipendenti di tensione si contrassegnano le estremità del generatore con + e - e si dà il valore di v. E' ovviamente indifferente usare l'una o l'altra scrittura. Ritornando al resistore, indicando con + il morsetto a sinistra e con - quello a destra e scegliendo la corrente dal + al -, si ha v=Ri, in caso contrario v=-Ri. Negli esercizi posso decidere i versi delle correnti come voglio e contrassegnare i morsetti come più mi piace, e usare l'una o l'altra relazione a seconda dei casi.

[IsidoroKZ]

Direi che hai capito, con due osservazioni. Di solito si scelgono notazioni che minimizzino la quantita` di segni negativi. I segni negativi sono timidi, si nascondono e va a finire che li perdi per strada :)

La seconda e` che la notazione Vab al posto di + su a e - su b puo` essere conveniente perche' quando scrivi ad esempio diverse equazioni alle maglie in una maglia potrebbe essere conveniente usare Vab e in un'altra Vba. Inoltre se hai un nodo "a" al quale convergono vari bipoli, puoi scrivere Vab, Vca... se invece per ogni ramo che arriva nel nodo metti un segno + o -, finisce che fai confusione.

[ingmecc]

Ciao, perfetto! Quel discorso che ho fatto sopra vale anche per la legge di ohm scritta in termini fasoriali vero? Io penso che in elettrotecnica la cosa più difficile sia capire bene le questioni relative ai segni, siete d'accordo? La vera difficoltà sta nell'aver consapevolezza di ciò.