Come in rapido movimento corrente elettrica attraverso i fili

Probabilmente subito dire che la velocità della corrente elettrica è uguale alla velocità della luce e si sarà sbagliato. In questo articolo spiegherò con un esempio semplice, come ea che velocità si muove corrente elettrica attraverso i fili.

introito di Let ad esempio, di simulare il seguente scenario:

Diamo il bulbo collegato alla fonte di alimentazione costante bifilare cavo schermato, la lunghezza del cavo è di 10 chilometri.

Ora, se si accende l'interruttore in questo circuito, la lampadina si accende di 10 km / 300 000 km / s, con 10 km - è la lunghezza del nostro conduttore e 300.000 km / s - è la velocità di propagazione di un'onda elettromagnetica (luce) nel vuoto.

Cioè, i calcoli, si scopre, la lampada si accende da 0.00003333 secondi o 33.333 microsecondi (non sono accettate dalle capacità conduttore). Da ciò ne consegue che "il movimento di elettroni" spread sul filo di guida con la velocità della luce.

Ma il fatto che gli elettroni cominciano a spostare uno dopo l'altro con la velocità della luce non implica che si muovono in un conduttore con la stessa velocità.

Qui, la velocità della luce, questa è la velocità con cui le particelle cariche cominciano a muoversi uno dietro l'altro, e muoversi attraverso un conduttore possono ad un tasso di pochi millimetri per unità tempo.

Non è chiaro? Vi spiego perché.

Così abbiamo chiuso il circuito premendo l'interruttore. A questo punto, gli elettroni cominciano a lasciare il terminale negativo del nostro te condensatore, quindi non v'è una riduzione campo elettrico nel dielettrico del condensatore e gli elettroni (dal conduttore collegato) cominciano ad andare terminale positivo condensatore.

Pertanto, la differenza di potenziale tra le piastre del condensatore diminuisce. E per il fatto che gli elettroni nella porzione conduttore adjoint in moto, loro vacante spazio occupato dagli elettroni dalla porzione adiacente di filo (da campi elettromagnetici chiusa catena).

Questo processo di spostamento spread ulteriormente attraverso il conduttore, e dopo un certo tempo raggiunge la nostra lampadina comune e le cause corrente che scorre a incandescenza.

Risulta che la variazione del campo elettrico nel conduttore è distribuita immediatamente, ma fare le particelle cariche hanno un tasso più basso molto.

L'analogia con l'acqua corrente

Diamo per facilità di comprensione l'analogia con l'impianto idraulico.

Immaginate la scena seguente: si esegue la pompa dell'acqua, che si trova anche molto al di fuori della città e in una frazione di secondi (cambio propaga pressione ad una velocità media 1400 km / s) hanno dall'inizio del tubo di flusso dell'acqua. Ma questa non è la stessa acqua che è appena passato attraverso la pompa, "crush" Le molecole diffusione dell'acqua con grande velocità, e le molecole si muovono ad un ritmo molto più lento.

E con il movimento di corrente elettrica.

E come AC

Beh, sembra essere una corrente costante è più o meno diventare chiaro e può essere anche una seconda domanda logica: E come vanno le cose con corrente alternata?

Infatti, la differenza qui sta solo nel fatto che la corrente alternata cambia direzione con una frequenza di 50 Hertz alla volta. Ma tutto dipende dalla velocità degli stessi fattori come nel caso di corrente continua.

Sintesi e conclusioni

Quindi, cerchiamo di rivisitare la corrente. Quindi, se il conduttore non è influenzata dal campo elettromagnetico, il moto degli elettroni all'interno del filo avviene completamente in modo caotico.

Una volta che il conduttore è un effetto di campo elettrico, a seconda di fattori quali la temperatura materiale conduttore, la differenza di potenziale elettrico di velocità corrente può variare da 0,6 a 6 millimetri di uno unità di tempo. Come si può vedere, questo valore è molto lontano dalla velocità della luce. Ed è calcolato con la seguente formula:

Dove n - la densità dei portatori liberi, S - conduttore area in sezione trasversale, e - la carica delle particelle, I - intensità di corrente.

Questo è tutto quello che volevo raccontarvi la velocità della corrente elettrica attraverso i fili. Se l'articolo è stato utile a voi, si potranno apprezzare piace. Grazie per la vostra attenzione!