Què es mou dins d'un fil?
En un metall, una part dels electrons no queda lligada a cap àtom i es passeja lliurement pel material. Anomenem corrent elèctric el moviment ordenat d'aquestes càrregues, i en mesurem la intensitat per la càrrega que travessa una secció del fil cada segon.
La unitat de corrent és l'ampere, igual a un coulomb per segon. Cada electró porta una càrrega minúscula, \(e = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\ \text{C}\), i per això, com podem comprovar dividint 1 C per \(e\), un corrent d'1 A correspon al pas de més de sis mil milions de milions d'electrons per segon.
Per una convenció que ve d'abans del descobriment de l'electró, el sentit convencional del corrent és aquell en què es mourien càrregues positives, del pol positiu al negatiu, per fora de la pila. Mantenim aquesta convenció encara avui, i els electrons es mouen en sentit contrari.
Una cosa que potser sorprèn és la lentitud dels electrons. En un fil de coure corrent avancen fraccions de mil·límetre per segon, i tot i així la bombeta s'encén en l'instant que premem l'interruptor, perquè el fil ja és ple d'electrons i el senyal que els posa en moviment es propaga gairebé a la velocitat de la llum.
Per comentar
- Amb l'interruptor tancat, observa els electrons uns quants segons. En quin sentit es mouen, i cap on apunta la fletxa del corrent convencional?
- Posa el comptador a zero, posa el corrent a 2 A i espera uns 10 s. La càrrega que marca quadra amb \(i \cdot \Delta t\)?
- Obre l'interruptor. Els electrons deixen de moure's? Què passa amb el corrent?
- Porta el corrent a 5 A i llegeix la velocitat de deriva. Aproximadament quant de temps trigaria un electró a recórrer un fil d'1 m?