LA DRIVING FORCE La legge di Ohm La legge di Ohm esprime una relazione tra la differenza di potenziale V ai capi di un conduttore elettrico e l'intensità della corrente elettrica che lo attraversa. Gli elementi elettrici per i quali la legge è soddisfatta sono detti resistori (o resistenze) ideali o ohmici. Si noti che la legge di Ohm stabilisce una relazione di linearità fra la corrente elettrica I e la differenza di potenziale V applicata. La legge deve il proprio nome a quello del fisico tedesco Georg Simon Ohm. È descritta dalla relazione matematica: In Fig. 1 è mostrato il simbolo della resistenza ed una resistenza utilizzata nei circuiti elettrici. Fig. 1. Simbolo della resistenza elettrica e, in basso, una resistenza reale, il cui valore è indicato tramite un codice a colori riportato sulla resistenza. La legge di Ohm stabilisce una possibile relazione tra V ed I. Un filo elettrico obbedisce molto fedelmente a questa legge. La legge di Ohm è valida anche per le soluzioni ioniche, dove le cariche sono costituite dagli ioni. Consideriamo due compartimenti separati da un setto permeabile agli ioni. Varrà la legge di Ohm V1-V2 =∆V = R x I Se raddoppio la ∆V, raddoppia I. Il setto separi ora 2 ambienti a diversa concentrazione. Se non applico una ∆V, avrò una corrente? Poichè c'è una differenza di concentrazione, ci sarà un flusso di K+ da destra a sinistra, ci sarà quindi una corrente I, anche se ∆V=0 Che ∆V devo applicare perchè la corrente sia nulla? Il potenziale di equilibrio del K+, Ek, pari a -10 mV. Per cui, se ∆V = - 18 mV, I=0 Se mi allontano da Ek, I sarà differente da 0. Per esempio, sperimentalmente, se ∆V = - 28, misuro una I = -10 mA. Posso ipotizzare che la legge di Ohm, quando ci sia una differenza di concentrazione, sia 1) ∆V- Ek= R x I Nel nostro caso, ∆V- Ek=-10mV I= -10 mA R=1 Ω Provo un certo numero di differenti ∆V e misurare la corrispondente I, ∆V- Ek=-20mV, I=- 20 mA ∆V- Ek=-40mV, I=- 40 mA ∆V- Ek=20mV, I= 20 mA ed effettivamente R è sempre uguale a 1 Ω . La formula 1 sembra applicabile quando vi sia una differenza di concentrazione tra 2 compartimenti. ∆V- Ek è detta driving force, R ed I hanno il consueto significato.
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