当前位置:首页 > 经验 >

光速与电速的差别有多少(电的速度快还是光的速度快)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2022-10-26 10:27:38作者:YD166手机阅读>>

夜幕降临时,我们通常都会随手打开房间里的电灯,每当这个时候,我们都可以见识一次电流的传导速度,只要我们按下电灯的开关,不管电灯距离开关的距离有多远,它都会在一瞬间发出光明。那么电流的传导速度到底有多快呢?答案就是光速。

光速与电速的差别有多少,电的速度快还是光的速度快(1)

我们都知道,电流是电子的定向移动产生的,而电子虽然很小,但是还是有质量的,现在的科学家们已经计算出了电子的质量为9.10956 x 10^-31 千克。著名的科学家爱因斯坦曾经提出一条物理学的铁律,即凡是有质量的物质都不可能达到光速,迄今为止,这一铁律都未曾被打破过。

光速与电速的差别有多少,电的速度快还是光的速度快(2)

很显然,既然电子有质量,那么电子的速度就不能达到光速。事实上也是这样,现代的粒子加速器可以将电子加速到光速的99.99%以上,但就是没办法将电子加速到光速。

现在就有了一个问题:既然电子的速度不能达到光速,那为何电流的传导速度却是光速?

光速与电速的差别有多少,电的速度快还是光的速度快(3)

上图是一张超级简单的电路图,我们不用亲自去做这个实验都可以知道,只要将电路中的开关闭合,电路中的灯马上就会亮。关于这个实验,可能会让人产生一个认知,那就是当从电源出发的电子通过灯时,灯就亮了,但实际上却不是这样。

要产生电流,就必须有一个闭合的通路,对于上述的这种电路,我们可以简单地认为,当开关闭合时,电子不停地从电源的负极出发,与此同时,电路中的电子又不停地回到电源的正极。值得注意的是,在这个过程中,并不是电源发出的电子在单独行动,而是整个电路的电子几乎同时在行动。

光速与电速的差别有多少,电的速度快还是光的速度快(4)

为了方便理解,我们可以将这个电路想象成一个密封的、充满了水的管道,其中电源相当于一个持续的加压装置,而电子就相当于管道里的水,显而易见的是,当开关闭合时,管道里所有的水都会在加压装置的作用下一起运动。

光速与电速的差别有多少,电的速度快还是光的速度快(5)

于是我们可以清楚地了解到,真正让这个电路中的灯发光的,并不是电源发出的电子,而是在它附近的电子。也就是说,当灯发光的时候,电源发出的电子其实还在赶来的路上。

那到底是什么在驱动电路中的电子移动的呢?答案就是电场力。电场是一种客观存在的特殊物质,它会对所有处于其中的电荷产生作用力,这个力就是电场力。需要指出的是,根据现代物理学的描述,电场的传播速度就是光速。

光速与电速的差别有多少,电的速度快还是光的速度快(6)

有了以上的认识,我们就可以给出“电子的速度不能达到光速,那为何电流的传导速度却是光速”这个问题的答案了。当电路的开关闭合时,电源就会以光速在整个电路中建立起电场,在电场力的驱动下,电路中所有的电子都会一起移动,从而形成电流。所谓的“电流的传导速度”,其实指的就是电场的传播速度,那么它当然就是光速了。

可能大家都会很好奇,电路中电子的真正移动速度到底有多快,事实上,这个速度可能比大家想象中要慢得多。电路中电子的移动速度是可以通过相关公式计算出来的,考虑到篇幅问题以及计算过程的无聊,这里只讲结果:理想情况下,当强度为1A的电流通过一根直径为1毫米的标准铜导线时,这根铜导线内的电子移动速度仅为每秒钟0.1毫米。


好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

(本文部分图片来自网络,如有侵权请与作者联系删除)

栏目热文

光速电速哪个快(光速快还是电的速度快)

光速电速哪个快(光速快还是电的速度快)

为了回答这个问题,我们必须先厘清几个概念。先来说说力的概念,现代科学更愿意把“力”称为“相互作用”,因为根据牛顿第三定律...

2022-10-26 10:55:42查看全文 >>

光速和电速哪个快各是多少(光速快还是电的速度快)

光速和电速哪个快各是多少(光速快还是电的速度快)

输配电是电力系统最重要的一个环节,它关乎着国计民生。输电,顾名思义,它也是属于一种运输方式,被人们称之为继公路、铁路、航...

2022-10-26 10:28:25查看全文 >>

电快还是光速快(闪电的速度和光速一样吗)

电快还是光速快(闪电的速度和光速一样吗)

人类确定光的速度值,经历过一个漫长的过程,时间大约为上千年。在此期间,人们从发现光、认识光、了解光、研究光,直到测算出它...

2022-10-26 10:44:08查看全文 >>

光速和电的速度哪个快(比光速快10000亿倍是什么)

光速和电的速度哪个快(比光速快10000亿倍是什么)

在日常生活中,我们可以明显地感觉到电的传播速度非常快,一个最常见的例子就是,当我们在使用电灯时,电灯泡总是会在我们按下开...

2022-10-26 11:08:50查看全文 >>

世界上有什么比光速快(世界上比光速更快的速度是什么)

世界上有什么比光速快(世界上比光速更快的速度是什么)

学物理的时候学过三大宇宙速度,然而宇宙中的速度并非只有这三个,课本上的三大速度只是人类能够达到的速度而已。实际上,根据天...

2022-10-26 10:43:19查看全文 >>

一光年等于9万亿公里吗(太阳离地球多少公里)

一光年等于9万亿公里吗(太阳离地球多少公里)

光年是衡量宇宙天体间常用的长度单位,一光年约9.46万亿公里,就是以光速跑一年的距离,想一想,光的速度每秒钟就可以跑30...

2022-10-26 10:34:01查看全文 >>

电速和光速差多少(光速快还是电的速度快)

电速和光速差多少(光速快还是电的速度快)

太阳漩涡。水汽管子,基础度量衡。指标。叁数。尺度,尺子,尺码,尺寸,基本单位,物理进化,1时间。时(间。日寸,时。日,...

2022-10-26 10:49:54查看全文 >>

光速和电速哪个快的视频(光速和电流速度哪个快)

光速和电速哪个快的视频(光速和电流速度哪个快)

1899年尼古拉.特斯拉在他位于科罗拉多斯普林斯的实验室里接受了《永生(Immortality)杂志的采访。在这份珍贵的...

2022-10-26 10:54:52查看全文 >>

双清湾喷泉2022时间表(双清湾公园喷泉时间表2022)

双清湾喷泉2022时间表(双清湾公园喷泉时间表2022)

每天小编都能收到各种留言今天双清湾喷泉开吗?双清湾喷泉啥时候开?……双清湾的水秀吊足了阜阳人的胃口!近日,有网友反映“双...

2022-10-26 10:51:59查看全文 >>

大渔湾喷泉9月时间表(大渔湾音乐喷泉时间表2022年10月)

大渔湾喷泉9月时间表(大渔湾音乐喷泉时间表2022年10月)

继今年5月底东环南延项目吴中东路桥石湖东路桥建成试通车后吴中区又传来了部分道路即将开通的好消息南湖路迎春南路至吴东路段吴...

2022-10-26 10:32:26查看全文 >>

文档排行