回覆列表
  • 1 # 折戟仍未休

    電的傳播速度通常指的是電場的傳播速度,和光速一樣。電的傳播靠導體內的自由電子,但電子的移動速度很慢,通電時所有電子幾乎同時發生運動。

    類似於聲音,聲速在空氣中傳播為340m/s,空氣是介質,但不是聲音傳播時空氣以聲速運動,反而空氣運動很慢。

  • 2 # 清清浮生

    樓主的提問不是很嚴謹,通常說的電流的傳導速率才跟光的傳播速度一樣。但不知樓主說的是不是此種。電流在形成的過程中共有3種速率,下面逐一講解。

    1、電子熱運動的平均速率

    首先說什麼是熱運動,其含義為分子做雜亂無章的無規則運動。那麼電子在沒有電場的導體中就做雜亂無章的無規則運動,由於熱運動向各個方向的機會均等,故不能形成電流。溫度越高,電子熱運動越劇烈。電子做熱運動的速率是 10^5 m/s 的數量級,這個速度對形成電流無貢獻。

    分子熱運動

    2、自由電子定向移動的速率

    這個我們要說到電流形成的過程:在導線中有電場時,自由電子受到電場力的作用,在無規則的熱運動上疊加一個定向運動,因而產生電流。由電流定義:I=Q/t。假設導體單位體積中所含電子數目為n,電子所帶電荷為q(=e),電子的平均移動速度為v,導體的橫截面積為s,則在t時間間隔內,電子定向運動的距離為l=vt,體積則為V=svt。在這個體積內的粒子數目則為Q=nVq=nsvtq,從而有I=Q/t=nqsv。我們在說電流時往往狹義的專指自由電子的定向運動。金屬導體中電流的微觀表示式I=neSv,其中v就是電子定向移動的平均速率,其大小與導體兩端電壓、導體材料的性質及溫度有關。其定向移動速率是 10^(-5) m/s 的數量級,這個速度是形成電流的。

    定向移動

    3、導體中建立電場的速率

    閉合開關一瞬間,電路中各處以光速建立恆定的電場,在恆定電場作用下,電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向運動,整個電路也幾乎同時形成了電流。導體中以光速的快慢建立起電場,只是這些自由電子定向移動是非常慢的。導體中建立電場的速率也等於電流傳導速率。這種在導體中資訊傳送速率,也可認為等於光速。其數量級為10^8 m/s。

    資訊傳輸

    舉一個比較容易理解的例子:一條很長的大街上有非常多的人在行走,由於各人的行走方向雜亂無章,所以不能形成“人的定向移動”。當某個指揮者一聲令下,全部人同時往一個方向“定向移動”,但各人的行走速率很小的,只是這個“定向移動”在極短時間內就由無到有了。那麼雜亂無章說的就是電子的熱運動,列隊整齊定向移動則為自由電子定向移動的速率,實施號令的資訊傳輸則為導體中建立電場的速率(電流傳導速率)。

  • 3 # 金童希瑞

    光是電磁波。

    電磁波是金屬氫的“磁力矩”切割磁力線釋放的能量,電磁波的傳播離不開金屬氫“磁力矩”的共振,具有波粒二相性。

    事實上,“光速”是量子力學的範疇,就是一個定值,不能用經典力學去解釋!

  • 4 # 北方狼人

    電的傳送速度永遠也不可能等於理論上的光速.1:電子有質量,而光子沒有質量;2:電傳播需要介質,而介質就有阻力,就是電阻,會影響電傳輸的速度,而光在真空中也可以傳送.

  • 5 # 熟悉的味道night提

    有空的時候傍晚去找一條比較長的公路,然後去觀察一下路燈一瞬間點亮的規律,你會發現他每個燈都是逐漸點亮的,還挺美觀的

  • 6 # 燕趙大地—唐山

    電的傳輸速度和光速一樣。所以說現在電網企業開始實行跨省跨區電力直接交易,實行新能源消化,都是因為電的傳播速度跟光速一樣,很快,只是電的傳播會因為電壓不同而損耗不同。

  • 7 # 歷史檔案館

    光電速度不一樣

    光速的測定

    “光傳播需不需要時間”,這一直是物理學家頗感興趣的問題。最早嘗試測定光速的人是伽利略。他提出了一種類似測聲速的方法來測光速。

    由兩個試驗者各提一盞訊號燈,同時開始計時:而第二個人在看到第一個人發來的光訊號時也立即開自己的燈,當第一個人看到第二個人發回的光訊號時立即停止計時,若測出光訊號往返所經過的時間,再除兩地的距離,就得到光速了。

    在一個漆黑的夜晚,伽利略與他的助手來到佛羅倫薩郊外,在相距數公里的兩個山頭上做實驗,結果卻失敗了。

    伽利略測量光速的方法,從原理上講是正確的。但實際測試卻未獲成功。

    為什麼呢?其原因是光傳播的速度太快了,光訊號在這樣兩個山頭之間傳播一個來回的時間不到萬分之一秒,靠當時簡陋的計時儀器根本無法測出,即使如此,也並非一無所獲,至少使人們認識到,光速實在太快,要測光速必須是在極短的時間間隔中。

    第一個成功地進行光速測量的是凡麥天文學家羅默。他在觀察木星時發現,每隔一定週期會出現一次衛星蝕,而衛星蝕的時間間隔卻有長有短。所謂衛星蝕就像月亮有月蝕一樣,就是木星的衛星繞木星公轉時,當木星牌衛星和太陽中間時,也會發生木星的衛星蝕,木衛星繞木星公轉一週要消失在木星的影內一次,二次消失所經歷的時間衛星公週期,羅默發現,木星衛星公轉週期不是恆定不變的,當地球背離木星執行時,週期略長;反之,地球接近木星執行時週期略短。

    地球並不能影響木星衛星的運動,從地球上觀察木星衛星公轉週期之所以有變化,是因為當地球背離木星執行時,從木星衛星發出的光要多走一段,即如圖中的S,這段附加路程需要附加時間,因此光不是瞬時傳播的,而需要時間。

    羅默對木星衛星蝕週期進行了長期觀察,求得光速為2。15*10 8米/秒,即每秒21。 5萬公里(千米)。雖然這個數值並不精確,但能得出光速有限的結論仍不愧是一重大的貢獻。

    後來,不僅有天文法測光速,還出現了在地球上測量光速,測量的精度逐步提高。直到現在,不少科學發達的國家都集中了一批優秀的科學家致力於提高光速測量的精度。

    電子的運動速度

    陰極射線是一種電子流,這個結論最終是由英國物理學家約瑟夫·湯姆遜(J·J·湯姆遜)在1897年確定的。

    湯姆遜,1856年12月18日出生於曼徹斯特的一個書商兼出版商家裡,他曾在光學、電磁學、放射性、光電學和熱離子等學科做出了重大成績,他確定電子的理論與實驗研究,使他獲得了1906年度的諾貝爾物理學獎。

    電流是由帶電粒子(電子或離子)的定向移動形成的,金屬導體中的電流則主要是由於電子的定向運動,通常的輸電線及用電器都是用金屬導線聯接的,有人不禁要問,電子定向運動速度有多大呢?

    假設導線面積為0。

    1cm2,單位體積中的電子數目為n,電子電量為e,若電子定向運動速度為v,則導線中的電流強度可寫成

    I=q/t=nev·A

    A是導線截面積,以鐵絲為例,假設每個鐵原子只產生一個自由電子,鐵的摩爾質量為56克/摩爾,密度為7。

    8克/[釐米]3,當導線中流過10安培電流時,可以求出電子定向速度只有每秒0。 01毫米!比蝸牛爬行還要慢得多。如果只有一米長的導線,則電子從導線一端運動到另一端的時間為

    t=l/v≈105秒≈30小時!

    根據這個計算,我們開啟電燈開關時,至少要等待幾十個小時電燈才會亮起來。

    可事實卻是,我們一開啟開關,電燈就發出了光輝,這是什麼原因呢?

    原來使電燈點亮的電流並不是由開關處的電子定向運動到燈泡處形成的,而是在我們開啟電燈開關的同時,電路里就建立了電場,電場是以光速傳播的,所以當我們一開啟開關,在電場作用下,導線中各處的自由電子幾乎都同時作定向運動,電燈立即就被點燃了。

    現在我們再來計算一下在真空管而不是在金屬導體中電子的飛行速度。在真空管加上電壓後,陰極極上的電子就會掙脫束縛飛向真空管的陽極。這時電子到達陽極板的速度顯然與管間電壓有關,假設電子離開陰極表面時速度為零,根據能量守恆,有

    u是真空管間的電壓,m是電子質量,m=9。

    1×10-31千克,如u=1000伏,則代入上式可求出電子飛抵陽極板附近的速度v約為107米/秒,這比最快的火箭速度還要快得多。所以我們想要知道電子的運動速度,必須對不同狀態區別對待。

  • 8 # 魚128370854

    電和光有速度嗎,電和光的傳播是宏觀物質的位移嗎,敢於懷疑,才會有新的發現,假如某理論呈現歷史性難也被免的錯誤,論者名越著,誤導越深,或許某一領域的探索會原地打圈圈,走不出迷宮,人類啊!人類。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 男人眼中最有趣的女孩都是什麼樣的?