Velocità di propagazione della corrente elettrica

[mario_maggi]

Ciao.
Leggo qui https://www.quora.com/Does-electricity-travel-at-the-speed-of-light che la corrente si propaga prima nell'isolante e solo successivamente nel conduttore, se ho interpretato bene.
Siete d'accordo?
Ciao
Mario

[fpalone]

Ciao Mario,
la velocità di propagazione di un campo elettromagnetico in un dielettrico è pari alla velocità della luce divisa per la radice quadrata della permittività relativa di quel mezzo.
Per i dielettrici normalmente usati nella trasmissione di energia elettrica (aria, olio, carta, polimeri isolanti) si hanno quindi velocità di propagazione che vanno dai 150 ai 300 m/us.
In un dielettrico la presenza di un campo elettromagnetico potrà causare una corrente di spostamento, ma non (si spera) una corrente rilevante di conduzione.

Al contrario in un conduttore ohmico la corrente di conduzione è dovuta ad una velocità media di spostamento (se non sbaglio chiamata velocità di deriva) degli elettroni, forzata dal campo elettrico nel conduttore ossia, ragionando in termini integrali come piace a noi impiantisti, dalla differenza di potenziale.
La velocità di deriva è proporzionale al campo elettrico nel conduttore ed alla permeabilità magnetica mobilità dello stesso.
Visto che normalmente il campo elettrico nei conduttori è estremamente basso (per via della bassa resistività e della bassa densità di corrente) e che la permeabilità relativa dei conduttori più usati (rame ed alluminio) è pari a quella del vuoto, la velocità di deriva è bassissima.
Fortunatamente questo alla fine non ha una rilevanza pratica nelle normali applicazioni impiantistiche, altrimenti dovremmo aspettare qualche ora dall'istante di chiusura di un interruttore fino all'accensione del carico!

PS i colleghi più ferrati in fisica correggano le corbellerie che mi saranno sfuggite, sono passati più di 10 anni da quando ho fatto l'esame di fisica...

[EcoTan]

si propaga prima nell'isolante e solo successivamente nel conduttore, se

Non lo vedo, il testo dice "For most wires it ranges from 0.7c to about 0.9c." perciò i due fronti che gareggiano, uno dentro il filo e l'altro fuori, sarebbero abbastanza equilibrati. Nel vuoto invece li batte tutti.

[admin]

La velocità di deriva è proporzionale al campo elettrico nel conduttore ed alla permeabilità magnetica dello stesso.

non so a quale modello tu faccia riferimento.
In quello meno preciso diciamo, del gas di elettroni, la costante di proporzionalità tra velocità di deriva e campo elettrico è detta mobilità elettrica che non è la permeabilità magnetica.

Per quanto riguarda la domanda di Mario non ho nemmeno io capito bene a cosa faccia riferimento di preciso nella pagina linkata che, mi sembra, sostanzialmente mette in evidenza che è il dielettrico che trasporta l'energia elettromagnetica non il conduttore che fa solo da guida. Vedi ad esempio anche questo aricolo

[mario_maggi]

Scusate,
mi riferivo all'affermazione di Bob Turner "the signal is not propagated down the wire, but through the dielectric around that wire, so the leading edge of the wavefront travels at the speed of light in that insulating medium (typically 2/3 of in-vacuo speed) , so the wire has nothing to do with signal propagation or it's speed, it will propagate the same in the gap between two wires (like a 600ohm TV ribbon) , inside a waveguide, or even in free space. "
Grazie, ciao,
Mario

[admin]

Che è quanto ho illustrato anch'io nell'articolo precedentemente linkato

[fpalone]

Giustissimo admin, ho confuso la mobilità con la permeabilità... I miei offuscati ricordi erano limitati alla lettera greca mu

[deltax]

scusate, senza entrare nel merito di formule e quant'altro, ma la domanda non nasce dalla mal-interpretazione della corrente elettrica nella domanda di Mario Maggi?? Nel senso, il campo elettromagnetico, per esempio in un cavo coassiale, si propaga con modo TEM nel dielettrico tra i due conduttori (da cui la sua domanda se la "corrente" si propaga nell'isolante e non nel conduttore), però poi con il termine corrente nel suo post non si riferisce al campo elettromagnetico ma al flusso di elettroni che generalmente comporta la corrente per esempio nei conduttori e nei semicondutorri a causa dei portatori liberi di carica e in presenza di campo elettrico che produce una corrente di trascinamento (o una variazione spaziale di carica che produce una corrente di deriva), cosa non possibile negli isolanti visto che la loro banda proibita è così elevata che per tensioni/temperature normali praticamente non esistono portatori liberi.
E' corretto?

[admin]

Sì, secondo me il dubbio e la conseguente domanda nasceva proprio dal fatto di comprendere il legame tra flusso di cariche nel conduttore e flusso di energia

[mario_maggi]

deltax,

E' corretto?

in altre parole.
Consideriamo una linea elettrica AT nel deserto lunga 1000 km, senza derivazioni.
Dall'istante in cui si da' tensione ad un capo, dopo quanto tempo si inizia a vedere tensione dall'altro capo?
Io sostengo che si tratti di un tempo molto breve, nell'ordine dei millisecondi, e forse anche meno.
Ciao
Mario