电的速度快还是光的速度快?
在导体中存在着自由移动的电子,当电源给导体通电时,导体两端产生了电势差,电子在电场力的驱动下定向移动,从而形成了电流 。当电流在导体中流动时,总共存在三种不同的速度,它们都有物理意义:电子的移动速度、电子的漂移速度、电信号的速度 。导体中的自由电子始终会做无规则的热运动,这个速度的数量级大约为10^5米/秒 。
当导体通电时,自由电子将会受到电场力的作用,驱使它们沿着与电场相反的方向运动(因为电子带负电) 。虽然电子仍然会做无规则的热运动,但它们在与电场相反的方向上存在着有序的净运动,这部分有序运动的电子就形成了电流 。电源驱使电子沿着导线运动,其平均速度被称为电子的漂移速度 。事实上,这个速度极小,在数量级上仅为10^-5米/秒 。
【科技服务有限公司,速电快保】既然电子的漂移速度这么慢,为什么电灯开关按下去的一瞬间,灯就亮了呢?虽然定向移动的电子速度很慢,但它们的运动效应在电子间的传播速度非常快——其实就是光速,这是因为电子运动效应的传播是通过电磁场的相互作用 。电信号的本质是电磁能,它们沿导线传播的速度其实是电磁波的速度,而不是电子的漂移速度 。电磁波的传播速度取决于介质的磁导率和介电常数 。
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