Hvor hurtigt bevæger elektrisk strøm gennem ledningerne

Du har sikkert straks sige, at hastigheden af ​​den elektriske strøm er lig med lysets hastighed, og du vil være forkert. I denne artikel vil jeg forklare med et simpelt eksempel, hvordan og med hvilken hastighed den bevæger sig elektrisk strøm gennem ledningerne.

Lad os tage for eksempel simulere følgende scenario:

Lad os få pæren sluttet til konstant strømforsyning to-leder skærmet kabel, længde af kablet er 10 kilometer.

Nu, hvis vi tænder for kontakten i dette kredsløb, vil pæren lyse op 10 km / 300 000 km / s, med 10 km - er længden af ​​vores leder og 300.000 km / s - er udbredelseshastigheden af ​​en elektromagnetisk bølge (lys) i vakuum.

Det vil sige, at beregningerne, viser det sig, at pæren lyser ved 0.00003333 sekunder eller 33.333 mikrosekunder (må ikke blive accepteret af dirigent kapacitans). Heraf følger, at "bevægelsen af ​​elektroner" spredt over guidewiren med lysets hastighed.

Men det faktum, at elektronerne begynder at bevæge den ene efter den anden med lysets hastighed er ikke ensbetydende med, at de bevæger sig i en leder med samme hastighed.

Her lysets hastighed, dette er den hastighed, hvormed de ladede partikler begynder at bevæge den ene bag den anden, og bevæge sig gennem en leder, de kan med en hastighed på kun nogle få millimeter per enhed tid.

Det er ikke klart? Lad mig forklare hvorfor.

Så vi lukkede kredsløb ved at trykke på kontakten. På dette tidspunkt, elektronerne begynder at forlade den negative terminal af vores jer kondensator, der er således en reduktion i elektrisk felt i det dielektriske af kondensator og elektroner (fra den tilsluttede leder) begynder at gå positive terminal kondensator.

, Potentialeforskellen mellem kondensatorpladerne dermed falder. Og på grund af det faktum, at elektronerne i adjungerede dirigent del i bevægelse, deres ledige plads, som elektronerne fra den tilstødende del af ledningen (af elektromagnetiske felter lukket kæde).

Denne proces med at flytte spreads videre gennem dirigent, og efter en vis tid når vores fælles pære og de strømmende nuværende får den til at gløde.

Det viser sig, at ændringen af ​​det elektriske felt i dirigenten fordeles straks, men gør de ladede partikler har en meget lavere sats.

Analogien med rindende vand

Lad os for at lette forståelsen analogien med VVS.

Forestil dig følgende scene: du kører vandpumpe, også placeret langt uden for byen og på bare en brøkdel af sekunder (trykændring udbreder ved en gennemsnitlig hastighed på 1400 km / s) har fra begyndelsen af ​​vandstrømmen røret. Men dette er ikke det samme vand, der netop passeret gennem pumpen, "crush" vandmolekylerne spredes med stor hastighed, og molekylerne selv bevæger sig med en meget lavere hastighed.

Og med bevægelsen af ​​elektrisk strøm.

Og hvordan AC

Tja, det synes at være en konstant strøm mere eller mindre blevet klart og kan også være en anden logisk spørgsmål: Og hvordan er ting med vekselstrøm?

Faktisk forskellen her ligger kun i, at vekselstrømmen ændrer retning med en frekvens på 50 Hertz ad gangen. Men det hele afhænger af hastigheden af ​​de samme faktorer som i tilfældet med jævnstrøm.

Resumé og konklusioner

Så lad os vende strømmen. Så hvis lederen ikke påvirkes af det elektromagnetiske felt, bevægelsen af ​​elektroner inde tråden foregår fuldstændigt i en kaotisk måde.

Når lederen er et elektrisk felt virkning, afhængigt af faktorer såsom temperatur ledermaterialet, den potentielle forskel kan elektrisk strøm hastighed varierer fra 0,6 til 6 mm i en tidsenhed. Som du kan se, denne værdi er meget langt fra lysets hastighed. Og det beregnes efter følgende formel:

Hvor n - massefylde af frie bærere, S - leder tværsnitsareal, e - ladningen af ​​partiklerne, I - strømstyrke.

Det er alt, jeg ønskede at fortælle dig om hastigheden af ​​den elektriske strøm gennem ledningerne. Hvis artiklen var nyttige for dig, vil du sætte pris på det vil. Tak for din opmærksomhed!