La seconda legge di Ohm

E’ possibile ricavare un’altra relazione della resistenza elettrica, dipendente, non più dai parametri elettrici, ma dai parametri costruttivi.

Essa si ottiene sperimentalmente, variando la lunghezza del filo conduttore, o la sua sezione, o il tipo di materiale.

Si è constatato che la resistenza elettrica aumenta all’aumentare della lunghezza del filo e diminuisce all’aumentare della sua sezione S, infatti le cariche elettriche, durante il moto, incontrano più ostacoli quando il filo è più lungo, e diminuiscono gli ostacoli se la stessa quantità di carica passa in un filo di maggior sezione.

Si è ottenuta la seguente relazione chiamata seconda legge di Ohm

ρ = resistività o resistenza specifica

l = lunghezza del filo conduttore

S = sezione del filo conduttore

Dalla seconda legge di Ohm si nota che la resistenza è direttamente proporzionale alla lunghezza del filo ed inversamente proporzionale alla sua sezione, inoltre dipende dal tipo di materiale.

La  resistività o resistenza specifica , è una costante di proporzionalità che dipende dal tipo di materiale, essa è calcolata sperimentalmente su fili di lunghezza e sezione unitaria.

Il suo valore è tabellato a secondo del tipo di materiale.

Graficamente:

Sappiamo che R si misura in ohm, l in metri ed S in metri quadri. Per ottenere l’unità di misura di ρ ricaviamo la formula inversa

Per cui nel S.I. avremo:

In simboli:  Ω ∙ m

In effetti generalmente la sezione dai periti industriali e dagli ingegneri, viene misurata in mm2 e non in m2, essendo la sezione di valore piccolo rispetto alla lunghezza. Pertanto, più frequentemente, la resistività è misurata in:

I materiali conduttori hanno un basso valore di resistività ( rame, alluminio e generalmente tutti i metalli) mentre gli isolanti hanno un elevata resistività (vetro, ceramica, ecc).

Esiste una categoria intermedia, costituita dai materiali semiconduttori come il silicio e germanio, cioè elementi appartenenti alla quarta colonna della tavola periodica, quindi elementi che presentano quattro elettroni nell’orbitale più esterna. Questi ultimi per essere utilizzati, vengono drogati con atomi appartenenti alla terza o quarta colonna della tavola periodica.

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