电的传播速度有多快
要弄懂这个问题,首先要知道电流是怎样形成的。金属导线中一般都有大量的自由电子,在电路未接通以前,导线内并无电场,自由电子只做无规则的热运动而没有定向运动,当然导线中也没有电流。
当电路一接通,电场就会把场源变化的信息,以和光速相当的速度传播出去,使电路各处的导线中迅速建立起电场,电场推动当地的自由电子做漂移运动,形成电流。
所以,电的速度究竟有多快呢?
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“电的速度”大约是30万公里/秒。电传播10000公里也就只要花大约0.03秒。
咱们举个栗子,
我们都知道,
地球赤道的周长是四万多公里。
那么,
如果按照电的传播速度,
绕一圈都不用一秒!
这么一说,
是不是就豁然开朗啦?
电的速度那么快,为啥自由电子却比蜗牛还慢呢?
有人问,
既然电的传播速度这么快,
那么金属导体中自由电子定向移动的速度
应该也是飞快的啦?
答案或许让你大吃一惊。
根据计算,
金属导体中自由电子定向移动的速度
仅为0.75毫米/秒,
据说比蜗牛的爬行速度还慢。
划重点
电的传播速度,是指电磁场的传播速度(也有人说是电信号的传播速度,其实是一样的),不是电子的移动速度。以音速为例,你对着100米外的人吼一声,对方三分之一秒后就能听到你的声音,然而这并不意味着你吼出的气体以每秒340米的速度喷到了他面前。
电可以跑得比光快吗?
电磁场的传播,
构成了电磁波。
我们所说的电的速度,
基本上也就是电磁波传播的速度。
关键就在这了:
常年占据速度排行榜第一位的光,
正是一种电磁波,
只不过它可以被我们看到。
所以,说电的传播速度不能超过光速
就跟说诸葛亮不能超过孔明
是一样嘀!
交流电和直流电的传播速度,是一样的吗?
我们都知道
电流分两种
交流跟直流
它俩的区别在于,
交流电的极性在一秒钟内变化很多次,
而直流电保持不变。
电池是直流电的典型应用
简单地说,
你墙上的电是交流电,
电池里的电是直流电。
我们使用的交流电在传输过程中,
电压要从几十万甚至百万伏
急剧下降到110-220伏。
那么问题来了
一条特高压动辄上千公里
像西电东送等
跨域送电线路长度都几千公里
再加上城市主网、配电网等各种线路,
电线从电厂发电到你家
会是多长时间呢?
这电,能在短时间内送过来吗?
路上会耽搁吗?
为此,小编专门去问了问当年西电东送到罗洞变电站,远在上千公里以外的另一端合闸,我们这边多久检测到有电。
结果他们说之前就已经送电到全部线路了。罗洞变电站投产的时候,只需要把罗洞变电站那里带电就行了。
拿水管作比喻的话,就相当于水管里早就有水了,打开水龙头就有水。
所以很多问题还是不能靠理论想当然。
不过他们后来补充到,平时有倒闸检修什么的,广西那边一操作,这边就可以立刻检测到。
划重点
直流电和交流电对电磁波传播来讲,都是均衡点的形态差异,跟传播速度没有关系。
火电、核电、风电、水电、太阳能发电,长跑比赛谁第一?
快看!
一号火电选手,
他赛前刚喝下一瓶叫做“热能”的营养液,
营养液转化为电能已经让他蓄势待发。
再看核电、风电、水电、
太阳能发电几位选手,
他们也是有备而来!
核电准备了“核能”营养液,
风电准备了“风能”营养液,
水电准备了“势能”营养液,
太阳能发电最轻松
他对着太阳迎风站立,
微微上扬的嘴角仿佛告诉大家
第一如探囊取物!
原来,当火、核、风、水、太阳能发电将自己的“秘密武器”转化为电能的那一刻,它们的速度在真空中都是按接近光速传播的。唯一能影响它们速度的因素在于“赛道”。“赛道”指电路及其周围空间的介电常数和磁导率分布情况。
在不受其它因素影响的情况下,电在紫铜电线的速度是每秒11万公里, 白银16万公里,黄金20万公里。在我们常见的钢芯铝绞线材质的架空线路中,电的传播速度约为光速的四分之一,即每秒7.5万公里。
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