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  • 1 # 三觀已被碾成渣

    談傳播速度,原則上要看介質。比如光在玻璃中比真空中的電場慢,但真空光速理論上與真空電場相同,都是電磁波的速度,在真空中達到因果傳播速度(causality speed, 公式e=mc2中的c)。而電的速度也可能指電子或離子移動速度,或者電壓傳播速度(我不是這方面專家,不知道科學術語層面電的速度有沒有這種歧義)。比如在電路設計裡,由於電感和電容無處不在,訊號傳送器件發出高電平(或低電平)訊號後,訊號接受器件感受到的電壓是逐步上升(或下降)的,這個速度也影響數字訊號在電路中的傳輸速度。

    另外關於因果速度,指的是宇宙中任意資訊傳遞的最大速度。這也是量子糾纏困惑物理學家的地方。

  • 2 # 濫中取淨

    謝謝悟空邀請!當然光比電快了。為什麼現在訊號傳輸都用光纖而不用銅線,就因為光波的速度比電子快。記住一點,凡是帶有質量的東西都超不過光速。而電子是帶有質量的,光是一種波沒有質量但它能攜帶能量。沒有光纖的普及我們也進入不了4G時代,所以說光纖的發明使用是科技史上的一大飛躍。

  • 3 # 瓏思格物

    電流的產生並不是因為有正電荷在導體(電解溶液除外)內流動,而是載流子(主要的自由電子)在電場的作用下做單向運動形成的.而電場的是透過電壓來建立的,因為電壓和電場傳播速度都是光速(c=3*10^8m/s),所以電流的速度也是光速.

    所以理論速度光速和電的傳播速度是一樣的。而,如果考慮實際情況的話,對這個問題的回答需要考量執行介質和消耗的問題。把速度理解為執行距離除以時間,和把速度理解為理論最大速度是不同的。

    有的介質,光可以透過而電不可以。比如透明的玻璃。

    有的介質電可以透過光不可以,比如金屬。

    同樣能量的光和電,在能夠透過的介質內透過,由於消耗的不同,決定了兩者可行進距離的不同,如果將速度理解為距離除以時間,距離傳播遠的當然速度快。也就是能量消耗小的速度快。

    兩者比較的現實意義並不大,訊號傳輸也許是已知的兩者共有具有實際應用價值的應用領域,即使這樣,兩者也是互補的關係,而非替代。

  • 4 # 閒談茶館

    我們都知道光的傳播速度是每秒30萬千米,電的速度比較複雜,電流的速度比較慢,但是電場的形成速度跟光速相同,所以在通電的瞬間電場所到之處都有電流形成,但是在通電的過程中電流的速度又沒有光速快。就好像一根裝滿水的水管,在水泵運轉瞬間水管的另一端就會有水流流出,但實際上水的流動速度卻要取決於水泵形成水壓的大小。

  • 5 # 鳳棲夕陽

    光和電哪個快?

    答:個人覺得這需要界定條件才能得出光快還是電快。

    不同的溫度輻射出不同顏色的光,當然不同顏色的光它們的頻率存在差異,在真空中它們的傳播速度都是一樣的,但在介質中的傳播速度也各不相同,在赤紅黃綠青藍紫七中顏色的光中紅色的光傳播速度最快,其他顏色的光頻率都比紅光要大,因此它與紅光在同一介質中的折射率比紅光大,而又V=C/n可以得到以上結論。

    關於電的速度:光的傳播速度就是光子移動速度,而電的傳播速度指的是電場的傳播速度(也可以理解電訊號的傳播速度,其實道理是一樣的),而不是電子的移動速度,導線中的電子每秒最高只能移動幾米。

    “電”的傳播過程大致是電路接通之前,金屬導線中各處的自由電子做無規則的熱執行,整個導線處於一個靜電平衡狀態,導線中也不會存在電流,當電路接通,電場就會把場源變化的資訊,以光速傳播出去,使得電路各處導線中建立起電場,電場推動自由電子漂移執行,形成電流。

    所以電場建立的速度=真空中的光速。

    但這也不是絕對的,在2016年6月8日的環球物理推送了一篇文章《宇宙中沒有什麼東西能快過光速,但在這個內部工作卻超過了光速!》,張操教授提出了一項實證“在特定條件下,交流電可以超過光速20倍”

    而具體的實驗過程與實驗資料,感興趣的朋友可以搜尋相關的資料做進一步的瞭解。

  • 6 # 鴿是第一聲

    以前上課學過這個問題,首先要將這個電給個定義

    一、電子 如果是電子

    它的移動速度跟光速是沒得比的,當電子進入電場,根據這個公式Uq=1/2mv²,我們會發現電子質量m是恆定的,電壓U越大,電子的速度V越大,所以電子的速度並不是唯一的,它受電壓變化的影響,但無論怎麼樣,它的速度都達不到光速

    二、電場 電場的形成速度是光速,什麼意思呢,就是說如果給一根導線通上電,電子雖然移動速度慢,但是電場的擴及速度很快,遠在3*10^8的距離外的地方也會在一秒內形成電場,所以我們會聽到電的速度就是光速,但這只是理想狀態,電在傳輸過程中存在電阻、損耗

  • 7 # 刁博

    光和電誰快誰慢需要看你指的是怎樣的電。

    光(電磁波)在真空中的傳播速度是299792458m/s,根據相對論,沒有什麼物質能夠超過這個速度。那電的速度呢?

    電流是電荷的定向移動產生的,金屬導線中載流子是自由電子,可以根據公式I=nesv計算導線中自由電子定向移動的速率,其中n為單位體積內自由電子的個數,e為電子的帶電量,s是導線的橫截面積,v就是自由電子的定向移動速率。透過計算可知導線中自由電子定向移動的速率和蝸牛的速率差不多。

    可是每次閉合開關,電燈似乎總是立即工作,無論導線多長,這又是怎麼回事?

    導線與電源接通後,導線內部就會形成一種電場,這是一種不同於靜電場的電場,形成它的電荷可以移動,這種電場叫做恆定電場。恆定電場的方向與導線平行,這種電場沿導線向前移動的速度就是電磁波的傳播速度。恆定電場到了一個新的位置,自由電子便會在恆定電場中受到力的作用,繼而在力的作用下開始了定向移動形成電流。自由電荷雖然定向移動的速率和蝸牛差不多,不過自由電荷在導線中排好了隊伍,只要接收到了向前移動的“指令”,這些電荷就馬上按照“指令”的方向前進,因此電流的傳播速度就表現的和“指令”傳播的速度一樣了。

    這下你應該清楚是光跑得快還是電跑得快了。

  • 8 # 蛋圈一科

    透過一個生動的小故事來了解一下吧。

    從前,小光和小電是一對非常好的朋友,他們都跑得非常快。有一天,小光對小電說:我們來賽跑吧,看看誰跑的快。 小電說:那好呀,你來定地方。 比賽開始:

    第一局,小光把比賽地點選在了真空中,結果發令槍剛一響,小光就到達了終點,回頭一看,小電還在原地團團打轉。就說:哈哈,怎麼樣?還是我跑的快! 小電很不服氣:那不算,你耍賴,在真空裡沒有介質,沒有導體,我根本動不了啊。 小光答道:那好吧,第二局比賽你來選地點。 第二局比賽,小電把地點選在了鐵塊兒裡,結果發令槍剛一響,小電就到達了終點,回頭一看小光,在起點撞得鼻青臉腫。 小電說:這一局是我贏啦! 小光說:這回是你賴皮,鐵塊那麼厚,我根本就過不去。 小電說:那第三局,咱們各跑各的,你跑你的真空跑到,我跑我的導體跑道,看誰快。 說罷,比賽開始,小光對自己的速度一向自信,從起跑開始就一騎絕塵,回頭看了看小電,還離得老遠,放心地向終點跑去,剛一到達終點,發現小電同時出現在終點線上,不免驚訝道:你你你,怎麼辦到的?你犯規! 小電說:並沒有犯規啊,不信咱們去找裁判蛋圈君評理~ 這時候蛋圈君說話了:你們兩個別吵了,你們倆跑的都很快。只不過呢,小光同學,你是自己跑,而小電同學,你們可是接力跑呀! 我臨時編了這麼一個小童話來給大家解釋這個問題,其實,電流速度就是光速,但這也是從書本上得來的,我也無法做實驗證明這一點,但是,還是要就這個問題說一說我的觀點。 我們看看這三局比賽,其實它們都包含一定的科學原理。

    第一局,地點選在了真空,我們知道,光在真空中速度是最快的,而電在真空中是無法傳播(非高壓),因為真空中不存在介質,電流缺乏傳播途徑。

    第二局比賽地點選在了金屬中,金屬達到了一定厚度,是不透光的,但卻可以導電。在這裡引申一下,電流不管在什麼樣的導體中,速度都是光速,而光卻不然,他在不同的環境中,速度是不一樣,在真空中最快,而到了玻璃中,速度也就是原來的2/3左右。

    第三局比賽,反映出了兩者的本質。光實際是由光子組成的,我們說光的速度實際上,可以認為是一個光子從起點跑到終點速度。而電則不然,它是一個接力的過程,電子本身的運動速度是很慢的,但是電傳遞的過程很快,可以說到達終點電子,是從起點出發電子的兄弟,兩者並非同一電子。

  • 9 # 愛科技的小青年

    光的傳播和電的傳播速度哪個快,這個要具體情況具體分析,為什麼這麼說呢,因為大家都知道,傳播是在不同的介質中進行,介質的形態又分為很多種,固態、液態、氣態。所以說要具體情況具體分析吧。

    光的傳播速度為299 792 458 米/秒(精確值),一般四捨五入為3x10⑻米/秒,是最重要的物理常數之一。而這個速度,也是在空氣中或者真空中的傳播,那麼咱們所說的這個光到底是什麼呢,其本質指能刺激人的視覺的電磁波,是誰測定的光速呢,1849年法國科學家斐索在實驗室裡,用巧妙的裝置首次成功地在地面上測出了光速。1973年美國標準局的埃文森採用鐳射方法利用頻率和波和測定光速為(299792 485+1.2)米/秒。

    光的傳播也是分介質的,科學家們也測的了一些介質中光的傳播速度,在真空中299792.4m/s,為光速所能達到的最大值,在空氣中略小一點,但減小的值可以忽略,在水中約2.25E6 m/s, 在玻璃中約1.87E6 m/s,在鑽石中約1.24E6 m/s。這些資料表明,光的傳播速度由大到小排列為真空>空氣>液體>固體。

    對於電的傳播,可以說跟光的速度一樣,為299 792 458 米/秒,為什麼這麼說呢,因為電磁波就是光,光就是電磁波。

    電場的傳播速度非常快,在真空中,這個速度的大小約為接近於光速 。“電”的傳播過程大致是這樣的:電路接通以前,金屬導線中雖然各處都有自由電子,但導線內並無電場,整個導線處於靜電平衡狀態,自由電子只做無規則的熱運動而沒有定向運動,當然導線中也沒有電流。當電路一接通,電場就會把場源變化的資訊,以大約光速的速度傳播出去,使電路各處的導線中迅速建立起電場,電場推動當地的自由電子做漂移運動,形成電流。

  • 10 # 金童希瑞

    磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子,金屬態氫離子的“磁力矩”相互切割產生能量——電磁波。

    發電機裡高速旋轉的導體切割磁力線釋放連續的電磁波——電流,電流依靠金屬態氫離子的“磁力矩”產生震盪來傳播。

    蓄電池裡放電時金屬態氫離子的“磁力矩”產生變化的磁場,變化的磁場形成連續的電磁波——電流。

    磁場裡金屬態氫離子的“磁力矩”切割磁力線釋放能量——光子(電磁波)。

    可見電磁波就是光,都是依靠金屬態氫離子的“磁力矩”高速傳播的能量。

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