搜索引擎優(yōu)化 電的速度快還是光的速度快?
電的速度快還是光的速度快?導體中有自由運動的電子。當電源施加在導體上時,導體兩端之間產生電位差,電子在電場力的驅動下定向運動,從而形成電流。當電流在導體中流動時,有三種不同的速度,它們具有物理意義:電
電的速度快還是光的速度快?
導體中有自由運動的電子。當電源施加在導體上時,導體兩端之間產生電位差,電子在電場力的驅動下定向運動,從而形成電流。當電流在導體中流動時,有三種不同的速度,它們具有物理意義:電子的移動速度、電子的漂移速度和電信號的速度。
導體中的自由電子總是不規(guī)則地移動,約為10^5 m/s。當導體通電時,自由電子將在電場力的驅動下向電場的相反方向移動(因為電子帶負電)。盡管電子仍然做不規(guī)則的熱運動,但它們在電場的相反方向上有有序的凈運動,這部分有序電子形成電流。由電源沿導線驅動的電子的平均速度稱為漂移速度。實際上,這個速度很小,只有10^-5米/秒。既然電子的漂移速度很慢,為什么按下電燈開關時電燈就亮了?
盡管定向運動的電子非常慢,但它們的運動效應在電子之間傳播得非常快-實際上是光速,因為電子運動效應的傳播是通過電磁場的相互作用實現(xiàn)的。電信號的本質是電磁能。它們沿導線傳播的速度實際上是電磁波的速度,而不是電子的漂移速度。
電磁波的傳播速度取決于介質的磁導率和介電常數(shù)。在真空中,電磁波的傳播速度最快,為299792458m/s;在銅線中,電信號的傳播速度接近真空中的光速。對于大多數(shù)電線,電信號的傳播速度是光速的0.7到0.9倍。因此,電信號的傳播速度非???,相當于電磁波在介質中的傳播速度。因此,只要按下電燈開關,電燈就會立即亮起。