Leonid
Высший разум
(388973)
11 лет назад
Сами по себе электроны движутся по проводам ОЧЕНЬ медленно - миллиметры в секунду (для переменного тока они вообще в среднем стоят на месте) . А вот ЭНЕРГИЯ по проводам передаются со скоростью света. Потому что все электроны в проводнике начинают двигаться разом, и сила, которая заставляет эих двигаться, как раз с такой скоростью вдоль провода и распространяется. Потому что сила эта создаётся электромагнитным полем.
Владимир Флаков
Высший разум
(102336)
11 лет назад
Электрический ток в металлах
Металлы в твёрдом состоянии имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определённом порядке, образуя пространственную (кристаллическую) решётку. Как вам уже известно, в любом металле часть валентных электронов покидает свои места в атоме, в результате чего атом превращается в положительный ион. В узлах кристаллической решётки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны (электронный газ) , т. е. не связанные с ядрами своих атомов.
Электрический ток в металлических проводниках представляет собой упорядоченное движение свободных электронов, под действием электрического поля.
Если в проводнике нет электрического поля, то электроны движутся хаотично, аналогично тому, как движутся молекулы газов или жидкостей. В каждый момент времени скорости различных электронов отличаются по модулям и по направлениям. Если же в проводнике создано электрическое поле, то электроны, сохраняя свое хаотичное движение, начинают смещаться в сторону положительного полюса источника. Вместе с беспорядочным движением электронов возникает и упорядоченный их перенос - дрейф.
Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике под действием электрического поля невелика - несколько миллиметров в секунду, а иногда и ещё меньше. Но как только в проводнике возникает электрическое поле, оно с огромной скоростью, близкой к скорости света в вакууме (300 000 км/с ), распространяется по всей длине проводника.
Одновременно с распространением электрического поля все электроны начинают двигаться в одном направлении по всей длине проводника. Так, например, при замыкании цепи электрической лампы в упорядоченное движение приходят и электроны, имеющиеся в спирали лампы.
Понять это поможет сравнение электрического тока с течением воды в водопроводе, а распространения электрического поля - с распространением давления воды. При подъёме воды в водонапорную башню очень быстро по всей водопроводной системе распространяется давление (напор) воды. Когда мы открываем кран, то вода уже находится под давлением и начинает течь. Но из крана течёт та вода, которая была в нём, а вода из башни дойдёт до крана много позднее, т. к. движение воды происходит с меньшей скоростью, чем распростра-нение давления.
Когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике, то имеют в виду скорость распространения по проводнику электрического поля.
Электрический сигнал, посланный, например, по проводам из Москвы во Владивосток (s=8000 км) , приходит туда примерно через 0,03 с.
Дмитрий Низяев
Искусственный Интеллект
(806431)
11 лет назад
Ток - это движение зарядов. Если отвечать строго по этому определению, то скорость движения зарядов невелика - от сантиметров до метров в секунду. Пешком обогнать можно.
Мастер.Ученик (3)
3 года назад
еще и фазовые искажения, связанные с тем что волны разных частот распространяются с разными скоростями. Такие искажения исправить практически невозможно. Проявляется этот эффект в виде размазывания или, наоборот, звона на контуров объектов. Слишком уж велик перепад частот НЧ видеосигнала - от 50 Гц до 5 МГц. Самая высокая частота во 100 000 раз выше самой низкой! Скорость распространения волн в таком диапазоне меняется на несколько процентов даже у лучших применяемых ныне материалов. Поэтому, если сигнал распространяется на километр за 10 микросекунд, то разные его составляющие при этом разбегаются почти на микросекунду, то есть примерно на 1/100 экрана (строка = 64 микросекунды) - в рез вы получ разреш видеосистемы на уровне 100 ТВ линий
Мастер.Ученик (3)
3 года назад
Скорость (энергии) сигнала, волны или поля." я думал, кинетическое торможение. А, нет. Если брать аналогию с водой, то от масс- это инерция, индуктивность. Энергия только от напора? Скорость волн от плотности. Стоит очередь. Сзади хулиган толкает, чем плотнее люди стоят, тем быстрее в начало пойдёт. Как домино. Но, вот, аналогия с "что быстрее в металле, звук или тепло?" Фононы рзных длин.
DoctoR
Искусственный Интеллект
(159260)
11 лет назад
Если именно электрический ток, то это зависит от приложенного напряжения. А вот электрическое поле является составляющей света, поэтому распространяется с тоже скоростью, тк переносится элекрическое поле фундоментальным бозоном - фотоном: -)
Правда ели оно статично - вертуальным: -)
Высшая справедливость
Мудрец
(16012)
11 лет назад
Конечно все зависит от сопротивления, а именно от силы тока. Ведь сила тока и есть скорость прохождения заряда через поперечное сечение. Например сила тока в 1 А это ток при котором за 1с проходит заряд в 1 Кл. Если ток в металле, то там работают электроны. В 1 Кл их аж 63*10^17штук. То что электрическое поле начинает действовать в момент замыкания цепи почти мгновенно по всему проводнику вовсе не означает, что электрону приходится преодолевать расстояние равное длине всего проводника, просто все электроны находящиеся в самом проводнике: и начале проводника, и в конце, и в середине приходят в движение. Это несколько метров в сек.