La corrente elettrica è il flusso ordinato di carica elettrica attraverso una sezione di un materiale o di un componente. Si misura in ampere (A) ed è definita come derivata temporale della carica:
La relazione inversa è:
Una corrente di 1\,\text{A} corrisponde a un flusso di 1\,\text{C} al secondo.
Verso convenzionale
Nei circuiti si lavora quasi sempre con un verso di riferimento scelto arbitrariamente. Se il risultato del calcolo è negativo, significa che la corrente reale scorre nel verso opposto a quello assunto. Questa convenzione permette di applicare in modo sistematico le leggi di Kirchhoff anche in reti complesse.
Nei metalli i portatori reali sono elettroni, quindi si muovono in verso opposto alla corrente convenzionale. In elettroliti e semiconduttori possono contribuire portatori di segno diverso. L’analisi circuitale, però, resta coerente se si mantiene la convenzione scelta.
Corrente continua e alternata
In corrente continua la corrente mantiene segno e valore costanti nel tempo, almeno idealmente. In corrente alternata sinusoidale varia periodicamente e viene descritta da ampiezza, frequenza e fase:
Il valore efficace di una corrente sinusoidale è:
Il valore efficace è importante perché produce la stessa potenza media dissipata di una corrente continua equivalente in un resistore. In regime sinusoidale si usano spesso i fasori per rappresentare ampiezza e fase.
Densità di corrente
In elettromagnetismo e materiali si usa la densità di corrente:
Per un conduttore uniforme:
La relazione locale tra densità di corrente e campo elettrico, in un materiale ohmico isotropo, è:
dove \sigma è la conducibilità elettrica. La forma circuitale corrispondente è la legge di Ohm:
Leggi circuitali
La conservazione della carica porta alla legge di Kirchhoff delle correnti:
in un nodo ideale. Questa legge assume che il nodo non accumuli carica in modo apprezzabile. A frequenze elevate o in strutture distribuite, la distinzione tra circuito concentrato e propagazione elettromagnetica diventa importante.
La potenza elettrica associata a tensione e corrente è:
Con la convenzione passiva, se la corrente entra dal terminale a potenziale positivo, il componente assorbe potenza; se la potenza risulta negativa, il componente la eroga.
Effetti fisici
La corrente elettrica può produrre:
- riscaldamento per effetto Joule;
- campo magnetico intorno ai conduttori;
- cadute di tensione nei componenti resistivi;
- accumulo o rilascio di energia in condensatori e induttori;
- reazioni elettrochimiche in elettroliti;
- segnali informativi nei circuiti elettronici.
Vedi anche: Carica elettrica, Legge di Ohm, Leggi di Kirchhoff, Corrente alternata, Potenza elettrica.