Kako hitro se gibljejo električni tok skozi žice

Verjetno ste takoj rekli, da je hitrost električnega toka enaka hitrosti svetlobe in vam bo narobe. V tem članku bom razložiti z primer preprostega, kako in pod kakšnimi pospeši se premika električni tok skozi žice.

prevzeti Let za primer, simulacijo naslednji scenarij:

Imejmo žarnico priključen na električno omrežje konstantno dvožilni oklopljeni kabel, dolžina kabla je 10 kilometrov.

Zdaj, če se obrnemo na stikalo v tem vezju, bo žarnica zasvetila 10 km / 300 000 km / s, s 10 km - je dolžina našega vodnika in 300.000 km / s - je hitrost širjenja elektromagnetnega valovanja (svetlobe) v vakuumu.

To pomeni, da izračuni, se je izkazalo, da žarnica sveti s 0.00003333 sekund, ali 33.333 mikrosekund (se ne sprejme dirigenta kapacitivnost). Iz tega sledi, da je "gibanje elektronov" širjenja preko vodilne žice s hitrostjo svetlobe.

Toda dejstvo, da se elektroni začnejo premikati enega za drugim s svetlobno hitrostjo, ne pomeni, da se gibljejo v dirigent z enako hitrostjo.

Tu je hitrost svetlobe, to je hitrost, s katero se nabiti delci začnejo premikati drug za drugim, in premikate skozi prevodnik, kar lahko po stopnji le nekaj milimetrov na enoto čas.

To se ni jasno? Naj razložim, zakaj.

Tako smo zaprli krog s pritiskom na stikalo. V tem času, se elektroni začnejo zapustiti negativni pol našega vas kondenzator, zato je zmanjšanje Električno polje v dielektrično kondenzatorja in elektronov (iz priključenega vodnika) začnejo iti pozitivni pol kondenzator.

Tako je potencialna razlika med ploščama kondenzatorja zmanjša. In zaradi dejstva, da so elektroni v predelu adjungirana dirigent v gibanju, njihova prazna prostor zasedajo elektroni iz sosednjega dela žice (elektromagnetna polja zaprte veriga).

Ta proces še bolj širi po dirigent, in po določenem času doseže našo skupno žarnico in pretakanja trenutnih vzrokov, da sijaj.

Izkazalo se je, da je sprememba električnega polja v vodniku razdeli takoj, vendar pa so nabiti delci imajo veliko nižjo stopnjo.

Analogija s tekočo vodo

Naj za lažje razumevanje analogijo z vodovodom.

Predstavljajte si naslednji prizor: naletite vodno črpalko, prav tako se nahaja daleč zunaj mesta in v samo delčku sekund (širi tlaka zamenjaj s povprečno hitrostjo 1400 km / s) imajo od začetka cevi vodnega toka. Vendar to ni ista voda, ki je pravkar skozi črpalko, "crush" voda molekule raztros z veliko hitrostjo, in molekule same preselijo na veliko počasneje.

In s pretokom električnega toka.

In kako AC

No, zdi se, da je stalen tok je bolj ali manj postalo jasno, in je lahko tudi drugo logično vprašanje: In kako so stvari z izmeničnim tokom?

V bistvu je razlika tukaj leži le v dejstvu, da je izmenični tok spremeni smer s frekvenco 50 Hertz naenkrat. Vendar je vse odvisno od hitrosti istih dejavnikov kot v primeru neposrednega toka.

Povzetek in zaključki

Torej, kaj je ponovno tok. Torej, če je dirigent, ki elektromagnetnega polja ne vpliva, gibanje elektronov znotraj žice poteka povsem v kaotičnem način.

Ko vodnika je z učinkom polja električni, odvisno od dejavnikov, kot so temperatura dirigent materiala, morebitna razlika, lahko električni tok hitro spreminja od 0,6 do 6 milimetrov v enem časovno enoto. Kot lahko vidite, je ta vrednost zelo daleč od hitrosti svetlobe. In se izračuna po naslednji formuli:

Kjer je n - gostota prostih prevoznikov, S - dirigent območja prečnega prereza, e - naboj delcev, I - jakost toka.

To je vse, kar sem ti hotel povedati o hitrosti električnega toka skozi žice. Če je bil članek koristen za vas, boste cenili to všeč. Hvala za vašo pozornost!