Koliko brzo se kreće električne struje kroz žice

Vjerojatno ste odmah reći da je brzina struje je jednaka brzini svjetlosti, a vi ćete biti u krivu. U ovom članku ću objasniti s jednostavnim primjer, kako i kojom brzinom se kreće električne struje kroz žice.

Uzmimo na primjer, simuliraju sljedeći scenarij:

Neka nas imaju žarulju spojen na stalno napajanje dvožilni oklopljeni kabel, dužina kabela je 10 kilometara.

Pa ako uključite prekidač u ovom krugu, žarulja će svijetliti 10 km / 300 000 km / s, 10 km - je duljina našeg vodiča i 300.000 km / s - je brzina širenja elektromagnetskog vala (svjetlosti) u vakuumu.

To je, izračuni, ispada, žarulja svijetli po 0.00003333 sekundi, ili 33,333 mikrosekundi (neće biti prihvaćen od strane vodiča kapaciteta). Iz toga slijedi da je „kretanje elektrona” širenja preko žica vodilja s brzinom svjetlosti.

No, činjenica da su elektroni počinju kretati jedan iza drugoga s brzinom svjetlosti ne znači da su oni kreću u dirigent s istom brzinom.

Ovdje je brzina svjetlosti, to je stopa po kojoj su nabijene čestice počnu kretati jedan iza drugoga, i kretanje kroz dirigenta što mogu po stopi od samo nekoliko milimetara po jedinici vrijeme.

To nije jasno? Dopustite mi objasniti zašto.

Tako smo zatvorili krug pritiskom na prekidač. U ovom trenutku, elektroni počinju da napusti negativni pol našeg vas kondenzator, stoga postoji smanjenje električno polje u dielektriku kondenzatora i elektrona (iz priključenog voda) počnu ići pozitivni terminal kondenzator.

Dakle, razlika potencijala između kondenzatora ploča smanjuje. A s obzirom na činjenicu da se elektroni u pridodat vodiča dijela u pokretu, njihova slobodna prostor okupiran od strane elektrona iz susjednog dijela žice (po elektromagnetskih polja zatvoren lanac).

Ovaj proces se kreće širi dalje kroz dirigent, a nakon određenog vremena dođe naš zajednički žarulja i teče trenutne uzroke ga sjaj.

Ispada da je promjena električnog polja u vodiču se distribuira odmah, ali to su nabijene čestice imaju puno manju stopu.

Analogija s tekućom vodom

Recimo za jednostavnu razumijevanje analogiju s vodovod.

Zamislite sljedeću scenu: pokrenuti pumpu za vodu, i nalazi se daleko izvan grada, a samo djelić sekundi (zamjena propagira tlaka na prosječnom brzinom od 1400 km / s) imaju od početka cijevi protoka vode. No, to nije ista voda koja je upravo prošao kroz pumpu, „lomiti” voda molekule proširila velikom brzinom, a molekule se sele na mnogo sporije.

A s kretanjem električne struje.

A kako AC

Pa, čini se da je stalna struja više ili manje biti jasno, a također može biti drugi logično pitanje: A kako stoje stvari kod izmjenične struje?

U stvari, razlika ovdje leži samo u činjenici da je izmjenična struja mijenja smjer s frekvencijom od 50 Hertz u isto vrijeme. Ali to sve ovisi o brzini istim čimbenicima kao u slučaju izravne struje.

Sažetak i zaključci

Dakle, neka je ponovno struje. Dakle, ako je dirigent ne utječe elektromagnetskog polja, gibanje elektrona unutar žice odvija u potpunosti u kaotičnom način.

Nakon dirigent je električno polje učinak, ovisno o faktorima kao što su temperatura dirigent materijala, razlika potencijala, struja brzina može varirati od 0,6 do 6 mm u jednom Vrijeme jedinica. Kao što možete vidjeti, ova vrijednost je vrlo daleko od brzine svjetlosti. I to se izračunava prema sljedećoj formuli:

Gdje je n - gustoća slobodnih prijevoznika, S - dirigent površinom poprečnog presjeka, e - naboju čestica, I - struja intenzitet.

To je sve što sam htio reći o brzini struje kroz žice. Ako je članak bio koristan za vas, koju će cijeniti to sviđa. Hvala vam na pažnji!