Comment déplacer rapidement le courant électrique à travers les fils

Vous avez sans doute dire immédiatement que la vitesse du courant électrique est égale à la vitesse de la lumière et vous aurez tort. Dans cet article, je vais vous expliquer avec un exemple simple, comment et à quelle vitesse il se déplace courant électrique à travers les fils.

La prise de Let par exemple, simuler le scénario suivant:

Ayons l'ampoule connectée à l'alimentation constante du câble blindé à deux fils, la longueur du câble est de 10 kilomètres.

Maintenant, si nous nous tournons l'interrupteur dans ce circuit, l'ampoule s'allume de 10 km / 300 000 km / s, avec 10 km - est la longueur de notre conducteur et 300.000 km / s - est la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique (lumière) sous vide.

Autrement dit, les calculs, il se trouve, l'ampoule s'allume en 0.00003333 secondes, ou 33.333 microsecondes (ne doit pas être acceptée par la capacité du conducteur). Il en résulte que « le mouvement des électrons » répartis sur le fil de guidage avec la vitesse de la lumière.

Mais le fait que les électrons commencent à se déplacer l'un après l'autre avec la vitesse de la lumière ne signifie pas qu'ils se déplacent dans un conducteur avec la même vitesse.

Ici, la vitesse de la lumière, c'est la vitesse à laquelle les particules chargées commencent à se déplacer l'un derrière l'autre, et passer à travers un conducteur qu'ils peuvent à raison de seulement quelques millimètres par unité temps.

On ne sait pas? Permettez-moi de vous expliquer pourquoi.

Nous avons donc fermé le circuit en appuyant sur l'interrupteur. A cette époque, les électrons commencent à quitter la borne négative de notre condensateur vous, donc il y a une réduction champ électrique dans le diélectrique du condensateur et les électrons (du conducteur connecté) commence à aller borne positive condensateur.

Ainsi, la différence de potentiel entre les plaques de condensateur diminue. Et en raison du fait que les électrons dans la partie conductrice en mouvement adjoint, leur vacant l'espace occupé par les électrons à partir de la partie adjacente du fil (par des champs électromagnétiques fermé chaîne).

Ce processus de déplacement se propage plus loin à travers le conducteur, et après un certain temps atteint notre ampoule commune et les causes courant qui passe à briller.

Il se trouve que le changement du champ électrique dans le conducteur est distribué immédiatement, mais faire les particules chargées ont un taux beaucoup plus faible.

L'analogie avec l'eau courante

Faisons pour faciliter la compréhension de l'analogie avec la plomberie.

Imaginez la scène suivante: vous exécutez la pompe à eau, situé aussi loin en dehors de la ville et en une fraction de secondes (se propage de changement de pression à une vitesse moyenne de 1400 km / s) ont, dès le début de la conduite d'écoulement d'eau. Mais ce n'est pas la même eau qui vient de passer à travers la pompe, « écraser » les molécules d'eau se propager à grande vitesse, et les molécules se déplacent à un rythme beaucoup plus lent.

Et avec le mouvement du courant électrique.

Et comment AC

Eh bien, il semble être un courant constant est plus ou moins devenir clair et peut aussi être une deuxième question logique: Et comment ça se passe avec un courant alternatif?

En fait, la différence réside ici seulement dans le fait que le courant alternatif change de direction avec une fréquence de 50 Hertz à la fois. Mais tout dépend de la vitesse des mêmes facteurs que dans le cas du courant continu.

Résumé et conclusions

Alors, revisitons le courant. Ainsi, si le conducteur n'est pas affecté par le champ électromagnétique, le mouvement des électrons à l'intérieur du fil se déroule d'une manière complètement chaotique.

Une fois que le conducteur est un effet de champ électrique, en fonction de facteurs tels que la température matériau conducteur, la différence de potentiel, la vitesse du courant électrique peut varier de 0,6 à 6 millimètres en une unité de temps. Comme vous pouvez le voir, cette valeur est très loin de la vitesse de la lumière. Et il est calculé par la formule suivante:

N - la densité des porteurs libres, S - surface de section transversale conductrice, e - la charge des particules, I - l'intensité du courant.

C'est tout ce que je voulais vous parler de la vitesse du courant électrique à travers les fils. Si l'article vous a été utile, vous apprécierez ce aime. Je vous remercie de votre attention!