Жизнь современного человека полна комфорта. Сегодня мы имеем все блага цивилизации в свободном доступе. Главным достижением, которое совершенствовалось в течение долгого времени, является электрическая энергия, доступная практически в любой части мира. Мы привыкли к тому, что электроэнергия повсюду и задумываемся о ней лишь в тот момент, когда она внезапно пропадает. На самом деле явление электричества таит в себе много интересного, что желательно было бы знать каждому человеку.
Например, одним из вопросов, которым нужно задаться, является скорость электрического тока. Мало кто думал о том, как быстро зажжется лампочка, находящаяся в сотне километров от источника энергии. Этот вопрос актуален для населенных пунктов, которые находятся вдали от цивилизации.
Опытным путем учеными и исследователями было доказано, что электрический сигнал движется по кабелю со скоростью света, а именно 300 тысяч км/сек.
Важно отметить, что электроны и ионы в проводнике при этом движутся совсем не с такой скоростью. Они просто на просто не могут иметь столь высокую скорость в проводящем материале.
Под скоростью света в случае с электрическим током понимается показатель скорости, с которым заряженные частицы приходят в движение друг за другом, а не движутся относительно друг друга. Носители заряда при этом обладают средней скоростью, равной, как правило, нескольким миллиметрам за 1 сек.
Более подробно объясним данную ситуацию примером:
К заряженному конденсатору присоединяются провода большой длины, идущие к лампе, что находится на расстоянии около 100 км. Замыкание цепи происходит вручную. После этого носители зарядов приходят в движение на том отрезке провода, который подключен к конденсатору. При этом начинается покидание электронами минусовой обкладки конденсатора, следовательно, происходит уменьшение электрического поля в конденсаторе параллельно с уменьшением плюсовой обкладки.
Таким образом, между обкладками сокращается разность потенциалов. При этом электроны, пришедшие в движение, приходят на место тех, что ушли. То есть, запущен процесс перераспределения электронов внутри провода за счет влияния электрического поля. Данный процесс растет, как снежный ком, и переходит дальше по всей длине провода, достигая в итоге нити накаливания лампы.
Получается, что перемены в состоянии электрического поля распространяются внутри проводника со скоростью, равной скорости света. При этом происходит активация электронов в электрической цепи с аналогичной скоростью. Хотя сами электроны движутся друг за другом по проводнику с гораздо меньшей скоростью.
Теперь разберемся в явлении гидравлической аналогии. Рассмотрим это понятие на примере движения водного потока из пункта А в пункт Б.
Допустим, что из небольшого населенного пункта по трубе в город поступает вода. Для этого функционирует специальный насос, который повышает давление внутри трубы, и вода под влиянием давления движется гораздо быстрее. Малейшие перемены в давлении по трубе распространяются очень быстро (приблизительно 1400 км/сек). Скорость распространения данных перемен напрямую зависит от показателя плотности жидкости, ее температуры и степени оказываемого давления. Через совсем короткий промежуток времени (доля секунды) вода уже поступила в город. Но это уже совсем другая вода. Ведь молекулы в ее составе провоцируют движение друг друга из-за столкновений между собой. При этом скорость движения данных молекул гораздо меньше, ведь дрейфовая скорость имеет прямую связь с силой напора. То есть, столкновения молекул друг с другом распространяются очень быстро, а скорость одной молекулы при этом не увеличивается.
Абсолютно аналогичный процесс происходит с электрическим током. Проведем параллели: скорость распространения поля есть скорость распространения давления, а скорость движения молекул, следовательно, есть скорость электронов, создающих ток.
Дрейфовая скорость – это скорость последовательного движения заряженных частиц. Электронами данная скорость приобретается за счет действия внешнего электрического поля.
В случае, если внешнее электрическое поле отсутствует, то движение электронов внутри проводника происходит хаотично. Иными словами, конкретного направления у электрического тока нет, а дрейфовая скорость при этом нулевая.
При наличии внешнего электрического поля у проводника носители заряда приходят в движение, скорость которого зависит от ряда факторов (концентрация свободных электронов, площадь сечения провода, величины тока).
Таким образом, электрический ток имеет скорость распространения по проводнику равную скорости света. При этом скорость движения тока в проводнике – очень мала.
Вам будут интересны такие познавательные статьи, как:
- Блуждающие токи: причина возникновения и защита от них
- Причины возникновения короткого замыкания и методы его устранения
- Влияние электрического тока на организм человека
- Энергетическая система страны
- Влияние света на организм человека
From Wikipedia, the free encyclopedia
The word electricity refers generally to the movement of electrons (or other charge carriers) through a conductor in the presence of a potential difference or an electric field. The speed of this flow has multiple meanings. In everyday electrical and electronic devices, the signals travel as electromagnetic waves typically at 50%–99% of the speed of light in vacuum, while the electrons themselves move much more slowly; see drift velocity and electron mobility.
Electromagnetic waves[edit]
The speed at which energy or signals travel down a cable is actually the speed of the electromagnetic wave traveling along (guided by) the cable. I.e., a cable is a form of a waveguide. The propagation of the wave is affected by the interaction with the material(s) in and surrounding the cable, caused by the presence of electric charge carriers (interacting with the electric field component) and magnetic dipoles (interacting with the magnetic field component). These interactions are typically described using mean field theory by the permeability and the permittivity of the materials involved.
The energy/signal usually flows overwhelmingly outside the electric conductor of a cable; the purpose of the conductor is thus not to conduct energy, but to guide the energy-carrying wave.[1]: 360
Velocity of electromagnetic waves in good dielectrics[edit]
The velocity of electromagnetic waves in a low-loss dielectric is given by[1]: 346
where
Velocity of electromagnetic waves in good conductors[edit]
The velocity of transverse electromagnetic (TEM) mode waves in a good conductor is given by[1]: 360 [2]: 142 [3]: 50–52
where
and permeability is defined as above in § Speed of electromagnetic waves in good dielectrics
This velocity is the speed with which electromagnetic waves penetrate into the conductor and is not the drift velocity of the conduction electrons. In copper at 60 Hz, 
3.2 m/s. As a consequence of Snell’s Law and the extremely low speed, electromagnetic waves always enter good conductors in a direction that is within a milliradian of normal to the surface, regardless of the angle of incidence.
Electromagnetic waves in circuits[edit]
In the theoretical investigation of electric circuits, the velocity of propagation of the electromagnetic field through space is usually not considered; the field is assumed, as a precondition, to be present throughout space. The magnetic component of the field is considered to be in phase with the current, and the electric component is considered to be in phase with the voltage. The electric field starts at the conductor, and propagates through space at the velocity of light (which depends on the material it is traveling through). Note that the electromagnetic fields do not move through space. It is the electromagnetic energy that moves; the corresponding fields simply grow and decline in a region of space in response to the flow of energy. At any point in space, the electric field corresponds not to the condition of the electric energy flow at that moment, but to that of the flow at a moment earlier. The latency is determined by the time required for the field to propagate from the conductor to the point under consideration. In other words, the greater the distance from the conductor, the more the electric field lags.[4]
Since the velocity of propagation is very high – about 300,000 kilometers per second – the wave of an alternating or oscillating current, even of high frequency, is of considerable length. At 60 cycles per second, the wavelength is 5,000 kilometers, and even at 100,000 hertz, the wavelength is 3 kilometers. This is a very large distance compared to those typically used in field measurement and application.[4]
The important part of the electric field of a conductor extends to the return conductor, which usually is only a few feet distant. At greater distance, the aggregate field can be approximated by the differential field between conductor and return conductor, which tend to cancel. Hence, the intensity of the electric field is usually inappreciable at a distance which is still small compared to the wavelength. Within the range in which an appreciable field exists, this field is practically in phase with the flow of energy in the conductor. That is, the velocity of propagation has no appreciable effect unless the return conductor is very distant, or entirely absent, or the frequency is so high that the distance to the return conductor is an appreciable portion of the wavelength.[4]
Electric drift[edit]
The drift velocity deals with the average velocity of a particle, such as an electron, due to an electric field. In general, an electron will propagate randomly in a conductor at the Fermi velocity.[5] Free electrons in a conductor follow a random path. Without the presence of an electric field, the electrons have no net velocity. When a DC voltage is applied, the electron drift velocity will increase in speed proportionally to the strength of the electric field. The drift velocity in a 2 mm diameter copper wire in 1 ampere current is approximately 8 cm per hour. AC voltages cause no net movement; the electrons oscillate back and forth in response to the alternating electric field (over a distance of a few micrometers – see example calculation).
See also[edit]
- Speed of light
- Speed of gravity
- Speed of sound
- Telegrapher’s equations
- Reflections of signals on conducting lines
References[edit]
- ^ a b c Hayt, William H. (1989), Engineering Electromagnetics (5th ed.), McGraw-Hill, ISBN 0070274061
- ^ Balanis, Constantine A. (2012), Engineering Electromagnetics (2nd ed.), Wiley, ISBN 978-0-470-58948-9
- ^ Harrington, Roger F. (1961), Time-Harmonic Electromagnetic Fields, McGraw-Hill, ISBN 0-07-026745-6
- ^ a b c Theory and calculation of transient electric phenomena and oscillations By Charles Proteus Steinmetz
- ^ Academic Press dictionary of science and technology By Christopher G. Morris, Academic Press.
Further reading[edit]
- Alfvén, H. (1950). Cosmical electrodynamics. Oxford: Clarendon Press
- Alfvén, H. (1981). Cosmic plasma. Taylor & Francis US.
- «Velocity of Propagation of Electric Field», Theory and Calculation of Transient Electric Phenomena and Oscillations by Charles Proteus Steinmetz, Chapter VIII, p. 394-, McGraw-Hill, 1920.
- Fleming, J. A. (1911). Propagation of electric currents in telephone & telegraph conductors. New York: Van Nostrand
External links[edit]
- Propagation Times
Одним из основных вопросов, которые возникают в связи с электрической энергией, является скорость тока по проводам. Различные источники содержат информацию о том, что скорость электрического тока может быть сравнима со скоростью света. Это заявление вызывает много вопросов и требует более детального рассмотрения.
Стоит отметить, что на первый взгляд сравнение скорости света и электрического тока может показаться некорректным. Ведь скорость света составляет порядка 300 000 000 метров в секунду, а скорость электрического тока по проводам обычно равна нескольким миллионам метров в секунду. Но если рассматривать скорость тока как скорость перемещения информации, то ситуация меняется.
Электрический ток является потоком заряженных частиц, которые передают информацию в электрической цепи. Скорость передачи информации зависит от силы тока и сопротивления проводника. Также стоит учитывать, что в электрических системах могут использоваться различные вещества в качестве материалов проводников, что также влияет на скорость тока.
История развития науки о скорости света и электрического тока
Измерения скорости света
Измерение скорости света – это важный этап в развитии науки о физике. Однако, первые попытки определить скорость света были предприняты еще в древнем мире. Например, аристотелевские ученые были уверены, что свет движется мгновенно, без замедления, поэтому не стали проводить реальные измерения его скорости.
Опыты по измерению скорости света были предприняты в XVI веке голландским ученым Оле Рёмером. Он измерил, в первую очередь, скорость освещенности Юпитера, и, на основании полученных данных, заключил, что скорость света составляет около 225 000 км/с.
Измерения скорости электрического тока
Примерно в то же время, когда ученые измеряли скорость света, начали изучать и скорость электрического тока. Одним из первых ученых, занимавшимся этой проблемой, был итальянский физик Алессандро Вольта. Он считается отцом измерения электрической скорости.
Вольта определил, что электрический ток распространяется практически с мгновенной скоростью, однако это утверждение оказалось неточным. Скорость распространения электрического тока зависит от многих факторов, включая среду, в которой он проходит. Таким образом, скорость электрического тока не может быть точно определена.
| Среда | Скорость света, км/с | Скорость электрического тока, км/с |
| Вакуум | 299 792,458 | 299 792,458 |
| Вода | 225 000 | 225 000 |
| Стекло | 200 000 | 215 000 |
На сегодняшний день различные методы помогают ученым определить скорость света и электрического тока на разных средах. Для многих вопросов физики эти данные являются важными решениями.
Что такое скорость света и как ее измеряют?
Скорость света — это фундаментальная физическая константа, которая определяет, с какой скоростью распространяется свет в вакууме. Это значение составляет около 299 792 458 метров в секунду.
Скорость света измеряется с помощью специальной аппаратуры, такой как лазерный интерферометр. Этот инструмент позволяет определить разность фаз между двумя лазерными лучами, которые проходят разные расстояния до зеркала и возвращаются обратно. Измерение разницы фаз позволяет точно определить скорость света.
Скорость света также имеет много практических приложений. Например, в телефонной связи и интернете свет используется для передачи данных по оптическим кабелям. Более высокая скорость света обеспечивает большую пропускную способность и увеличивает скорость передачи данных.
- Важно знать, что скорость света является пределом для скорости движения любого объекта. Никакое тело не может двигаться быстрее, чем свет.
- Скорость света в средах с другой плотностью может отличаться от скорости в вакууме. Например, в стекле скорость света меньше, чем в вакууме.
Изучение скорости света важно для различных областей науки и технологий, таких как оптика, электроника, астрономия и аэродинамика.
Скорость электрического тока: что это такое и каковы ее особенности?
Электрический ток – это движение заряженных частиц (электронов и дырок) в проводнике. Он возможен благодаря наличию разности потенциалов между двумя концами проводника. Когда проводник подключается к источнику электрической энергии, например, к батарее или розетке, электроны в нем начинают двигаться в направлении положительного заряда. Таким образом, возникает электрический ток.
Скорость электрического тока – это скорость перемещения электрических зарядов по проводнику. Она измеряется в амперах (А) и определяется как отношение количества зарядов, прошедших через поперечное сечение проводника за одну секунду, к заряду элементарного электрона. Для примера, сила тока в 1 А соответствует перемещению 6,24 × 10^18 электронов в секунду.
Особенности скорости электрического тока зависят от физических свойств проводника, в котором он протекает, и от наличия других физических взаимодействий, таких как сопротивление провода, температура, длина провода и т.д. Чем меньше сопротивление провода, тем выше скорость тока. Однако, долгие расстояния и высокое напряжение могут привести к потерям энергии и снижению скорости тока.
Таким образом, скорость электрического тока зависит от многих факторов и может быть различной для разных материалов и условий. Но в любом случае, она является значительно меньшей, чем скорость света, которая является фундаментальной постоянной природы.
В чем различия между скоростью света и скоростью электрического тока?
Скорость света — это фундаментальная константа природы, которая описывает, как быстро свет распространяется в вакууме. Ее значение равно приблизительно 299 792 км/с. Скорость света не зависит от направления распространения.
Скорость электрического тока, напротив, зависит от проводника, частоты и типа электрического тока. В металлических проводниках электрический ток распространяется со скоростью, которая далека от скорости света и может достигать нескольких миллионов метров в секунду.
Однако, стоит отметить, что скорость электрического сигнала — это не только скорость движения электронов в проводнике, но и время, которое требуется для передачи сигнала между источником и приемником. Скорость электрического сигнала величина лимитирующая и зависящая от множества факторов, таких как ограничения кабельной системы, оборудование, используемое в сети, и т. д.
- Скорость света — это независимая фундаментальная константа природы.
- Скорость электрического тока зависит от проводника и типа тока.
- Скорость электрического сигнала зависит от множества факторов и не является постоянной величиной.
Анализ результатов экспериментов: кто быстрее — свет или электрический ток?
Результаты эксперимента
Проведенные эксперименты показали, что скорость света является наибольшей известной скоростью в природе. Она равна приблизительно 299 792 458 м/с. Однако, скорость электрического тока по проводам также достаточно высока и может достигать 99,9% от скорости света.
Влияние среды на скорость
Важно отметить, что скорость света зависит от среды распространения, в которой она находится. Так, скорость света в вакууме — это максимальная скорость распространения света, а при прохождении через другие среды (например, воду, стекло или воздух) её скорость уменьшается.
Применение скорости света и электрического тока
Обе скорости имеют свои преимущества и применяются в разных областях науки и техники. Например, скорость света используется в оптических системах, фотонике и квантовой криптографии. Скорость электрического тока — в электронике, телекоммуникациях и электроэнергетике.
Заключение
Таким образом, можно сказать, что скорость света является более высокой скоростью, чем скорость электрического тока по проводам. Однако, скорость электрического тока также является достаточно высокой и широко используется в разнообразных областях техники и науки.
Где применяются знания о скорости света и электрического тока?
Научные исследования. Понимание скорости света и электрического тока является одним из ключевых элементов многих научных исследований. Например, при изучении оптики и фотоники необходимо знать скорость света для разработки новых методов обработки изображений. При разработке электроники и микротехнологий ключевым фактором является скорость электрического тока, что позволяет создавать более быстрые и эффективные устройства.
Коммуникации. Скорость света играет огромную роль в таких областях, как связь и передача данных. Значение скорости света позволяет разрабатывать новые мобильные сети связи, спутниковые системы и интернет-сервисы. Кроме того, электрический ток используется для передачи данных между компьютерами и другими электронными устройствами.
Медицина. Скорость света является важным фактором в медицинских исследованиях и процедурах. Она используется для измерения давления в глазах и сканирования зубов, с помощью рентгеновских лучей. Скорость электрического тока применяют при измерении электрической активности в мозге и сердце.
Промышленность. Знание скорости света и электрического тока является важным при создании промышленных устройств. Например, в промышленности производства электроэнергии используют сети высокого напряжения, работающие на скоростях электрического тока, определяемых величиной скорости света. Использование этих знаний в промышленности помогает создавать эффективные и безопасные устройства, способные работать на высоких скоростях и обеспечивать высокий уровень производительности.
Космическая техника. Знания о скорости света и электрического тока играют важную роль в космических исследованиях. Миссии к Луне и другим планетам начинаются с расчета скорости и траектории, учитывая особенности работы с электромагнитным полем в космосе. Скорость электрического тока используют при создании и работе оборудования в космических условиях.
Использование электронной связи для передачи информации
Электронная почта
Электронная почта является одним из наиболее распространенных и удобных способов обмена информацией в современном мире. Она позволяет быстро и просто передавать сообщения, документы, фото и другие файлы между пользователями, находящимися в любой точке мира.
Использование электронной почты позволяет снизить время на организацию встреч или распечатку бумажных документов. Также электронная почта может быть использована для рассылки рекламных материалов, уведомлений о новостях или событиях.
Мессенджеры
Мессенджеры, такие как WhatsApp, Telegram, Viber и другие, также являются популярными способами обмена информацией. Они предоставляют возможность общаться в реальном времени, отправлять голосовые сообщения, картинки и видео, делиться документами.
Использование мессенджеров особенно удобно для коммуникации в группах, например, в рабочих чатах или чатах с друзьями. Это позволяет быстро обмениваться информацией и решать проблемы, не затрачивая время на долгие емейл-диалоги.
Социальные сети
Социальные сети, такие как Facebook, Instagram, VKontakte и другие, также позволяют обмениваться информацией между пользователями. Они предоставляют возможность публиковать фото, видео, тексты, ссылки и другие материалы, которые могут быть просмотрены и комментированы другими пользователями.
Использование социальных сетей может быть полезно для продвижения бренда, деятельности или продукта, а также для создания сообщества единомышленников.
Выводы: что быстрее — свет или электрический ток?
В результате проведенных экспериментов было установлено: скорость света в вакууме составляет приблизительно 299 792 458 метров в секунду, что является наивысшей скоростью во Вселенной. В свою очередь, скорость электрического тока по проводам значительно меньше и зависит от материала проводника, диаметра и длины провода.
Однако, скорость электрического тока не является постоянной и может быть достигнута практически мгновенно благодаря способности электрических сигналов распространяться со скоростью близкой к скорости света и интернету.
Таким образом, можно определенно сказать, что скорость света является намного более высокой по сравнению со скоростью электрического тока по проводам. Однако, учитывая способность электрических сигналов распространяться быстро и с малыми потерями, скорость электрического тока имеет большое практическое значение и используется повсеместно в нашей повседневной жизни.
Любой человек, разбирающийся в физике, скажет, что скорость движения электрического тока равна скорости света и составляет 300 тысяч километров в секунду. С одной стороны он прав на 100%, но есть нюансы.
Со светом все просто и прозрачно: скорость полета фотона равна скорости распространения светового луча. С электронами сложнее. Электрический ток сильно отличается от видимого излучения.
Почему считается, что скорость полета фотонов в вакууме и скорость электронов в проводнике одинакова? Утверждение основано на фактических результатах. В 1888 году немецкий ученый Генрих Герц экспериментально установил, что электромагнитная волна распространяется в вакууме так же быстро как свет. Но можно ли говорить, что электроны в проводнике летят со скоростью света? Надо разобраться с природой электричества.
Что такое электрический ток?
Из школьного курса физики известно, что электричество – это поток электронов, упорядоченно перемещающихся в проводнике. Пока источника электричества нет, электроны движутся в проводнике хаотически, в разных направлениях. Если суммировать траектории всех заряженных частиц, получится ноль. Поэтому кусок металла не бьет током.
Если металлический предмет подсоединить к электрической цепи, все электроны в нем выстроятся в цепочку и потекут от одного полюса к другому. Насколько быстро произойдет упорядочение? Со скоростью света в вакууме. Но это не означает, что электроны полетели от одного полюса к другому также стремительно. Это заблуждение. Просто люди настолько привыкли к утверждению, что электричество распространяется так же быстро как свет, что не особо задумываются над деталями.
Популярные заблуждения о скорости света
Еще одним примером такого поверхностного восприятия можно назвать понятие о природе молнии. Многие ли задумываются, какие физические процессы происходят во время грозы? Какова, например, скорость молнии? Можно ли без приборов узнать, на какой высоте бушуют грозовые разряды? Разберемся со всем этим по порядку.
Кто-то может сказать, что молния бьет со скоростью света, и будет не прав. Настолько быстро распространяется вспышка, вызванная гигантским электрическим разрядом в атмосфере, но сама молния гораздо медленнее. Грозовой разряд – это не удар луча света наподобие лазера, хотя визуально похоже. Это сложная структура в насыщенной электричеством атмосфере.
Ступенчатый лидер или главный канал молнии формируется в несколько этапов. Каждая ступень в десятки метров образуется со скоростью около 100 км/сек вдоль разрядных нитей из ионизированных частиц. Направление меняется на каждом этапе, поэтому молния имеет вид извилистой линии. 100 километров в секунду – это быстро, но до скорости электромагнитной волны очень далеко. В три тысячи раз.
Что быстрее: молния или гром?
Этот детский вопрос имеет простой ответ – молния. Из того же школьного курса физики известно, что скорость звука в воздухе равна примерно 331 м/сек. Почти в миллион раз медленнее электромагнитной волны. Зная это, легко понять, как высчитать расстояние до молнии.
Свет вспышки доходит до нас в момент разряда, а звук летит дольше. Достаточно засечь промежуток времени между вспышкой и громом. Теперь просто считаем, насколько далеко от нас ударила молния, по простой формуле:
L =T × 331
Где T – это время от вспышки до грома, а L – это расстояние от нас до молнии в метрах.
Например, гром прогремел через 7.2 секунды после вспышки. 331 × 7.2 = 2383. Получается, что молния ударила на высоте 2 километра 383 метра.
Скорость электромагнитной волны – это не скорость тока
Теперь будем более внимательны к цифрам и терминам. На примере молнии убедились, что маленькое неверное допущение может привести к большим промахам. Точно известно, что скорость распространения электромагнитной волны равна 300 000 километров в секунду. Однако это не означает, что электроны в проводнике перемещаются с такой же скоростью.
Представим, что две команды соревнуются, кто быстрее доставит мяч с одного края поля на другой. Обязательное условие – каждый член команды сделает несколько шагов с мячом в руках. В одной команде пять человек, а в другой – один. Пятеро, выстроившись в цепочку, сыграют в пас, сделав каждый несколько шагов в направлении от старта к финишу. Одиночке придется бежать всю дистанцию. Очевидно, что победят пятеро, потому что мяч летит быстрее, чем человек бегает.
Так же и с электричеством. Электроны «бегают» медленно (собственная скорость элементарных частиц в направленном потоке исчисляется миллиметрами в секунду), но передают друг другу «мячик» заряда очень быстро. При отсутствии разности потенциалов на разноименных концах проводника все электроны движутся хаотично. Это тепловое движение, присутствующее в каждом веществе.
Если бы электроны двигались в проводах со скоростью света
Представим, что скорость электронов в проводнике все-таки близка к световой. В этом случае современная энергетика была бы невозможна в привычном для нас виде. Если бы электроны двигались по проводам, пролетая 300 000 километров в секунду, пришлось бы решать очень сложные технические задачи.
Самая очевидная проблема: на такой скорости электроны не смогут следовать за поворотами проводов. Разогнавшись на прямом участке, заряженные частицы будут вылетать по касательной как не вписавшиеся в вираж автомобили. Чтобы удержать летящие на космических скоростях электроны внутри энергетических магистралей, придется снабжать провода электромагнитными ловушками. Каждый участок проводки станет похожим на фрагмент адронного коллайдера.
К счастью элементарные частицы предвигаются гораздо медленнее и для передачи энергии на дальние расстояния вполне пригодны неизолированные алюминиевые провода для ЛЭП
Надеемся, что ознакомившись с этим обзором, вы нашли ответ на вопрос почему ток не бежит по кабелям со скоростью света и вспомнили кое-что из школьного курса физики, а это, согласитесь, крайне полезно в любом возрасте.
Здесь надо различать скорость движения собственно заряженных частиц, и скорость электрического тока. Сами частицы движутся довольно медленно, при переменном токе они движутся даже в разные стороны, т. е. в итоге, упрощенно, вообще никуда не передвигаются. Но вот сила, заставляющая эти частицы двигаться, распространяется по проводам именно со скоростью света (тоже упрощенно) — 300 тыс. км/с.
Представить себе это можно на простом примере: допустим, вы дуете в трубу, и из нее начинает выходить воздух. Своим дыханием вы увеличиваете давление в трубе, и частицы воздуха начинают двигаться почти одновременно по всей трубе. Но вот сами частицы из того участка трубы, в который вы начали дуть, дойдут до конца трубы далеко не сразу. Так же и с электричеством, только в трубе — разность давлений, а для провода — разность потенциалов. И скорости сильно отличаются, конечно.
Сопротивление тоже можно себе представить на том же примере — пусть труба будет не гладкая, а с пористым материалом внутри, например. Тогда усилий для продувки через нее воздуха нужно будет намного больше.