Vật lý

Tốc độ của dòng điện là gì?


Khi bạn bật một công tắc bật đèn, bạn thực sự chỉ đang làm cho một mạch đóng. Tại thời điểm này, các electron tự do trong hệ thống dây điện trong nhà của bạn sẽ bị ảnh hưởng bởi điện trường và bắt đầu di chuyển. Đây là dòng điện.

Nhưng bạn có bao giờ tự hỏi những hạt nhỏ vô hạn này di chuyển nhanh đến mức nào để đèn bật thực tế ngay khi nó được bật không?

Ý nghĩ đầu tiên xuất hiện trong đầu là các electron di chuyển đoạn dây dẫn giữa công tắc và đèn trong một phần rất nhỏ của giây, khiến chúng ta nghĩ rằng tốc độ di chuyển của các electron này gần bằng tốc độ ánh sáng. .

Trong thực tế, lý do này dẫn đến một sai lầm lớn.

Để đi đến câu trả lời đúng, chúng ta phải nghĩ rằng dây dẫn, thường là đồng, được tạo thành từ các nguyên tử vô hạn từ đầu đến cuối xa nhất.

Do đó, việc đóng mạch bằng cách đẩy công tắc khiến tất cả các electron tự do di chuyển. Không nhất thiết các electron ở gần bạn là những cái sẽ làm cho đèn hoạt động.

Đáng ngạc nhiên, vận tốc của mỗi electron rất chậm, thực nghiệm cho kết quả gần 1 cm / s khác nhau tùy thuộc vào vật liệu dây dẫn và đặc điểm của vị trí.

Và nếu chúng ta nghĩ rằng các mạng ở Brazil có ký tự xen kẽ, với tần số 60 Hz (nghĩa là hướng chuyển động hiện tại thay đổi 120 lần mỗi giây), có lẽ chúng ta sẽ kết luận rằng có thể các electron tự do ở gần bàn tay của bạn tại thời điểm bạn nhấn một công tắc có thể không bao giờ đi qua toàn bộ đoạn dây đến điểm mà chúng thực sự chạm tới đèn mà nó được bật.