18luck网站

18luck网站電子設計 | 18luck网站Rss 2.0 會員中心 會員注冊
搜索: 您現在的位置: 18luck网站 >> 基礎入門 >> 電磁學 >> 正文

電流真的是電子像水一樣從發電廠流到家裏嗎?

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-12-23

 電子的確是會(hui) 定向移動的,但這個(ge) 速度大約在零點幾米每秒到幾米每秒(與(yu) 電流和材料有關(guan) ),這個(ge) 速度是相當慢的,而家裏用的電能其實是通過電磁波從(cong) 負載側(ce) 麵輸入的,這個(ge) 速度是光速。

正弦運動的波動動畫 
不過要澄清一下有的解釋,電流並不適合用水波類比,水波在傳(chuan) 播時倒的確是相互碰撞傳(chuan) 遞能量的,而沒有定向移動。

正弦波的圖譜解析 
電子定向運動的速度如此之慢,為(wei) 什麽(me) 我們(men) 一按下開關(guan) 燈馬上就能亮呢?從(cong) 電流角度來說,整個(ge) 電路中都充滿了電子,開關(guan) 一閉合,所有電子都發生定向移動,燈附近的電子立馬就會(hui) 流過使之發光,而並不是要等開關(guan) 處的電子甚至是發電廠的電子流到你的燈裏去。

電路裏麵電流的電子運動 
接著我們(men) 討論一下電能傳(chuan) 播的問題,也就是從(cong) 電場的角度來看。發電廠的作用是在你的開關(guan) 兩(liang) 端提供一個(ge) 電壓,當你閉合開關(guan) 時,主角是你的開關(guan) ,發電廠在哪個(ge) 位置並不會(hui) 影響燈亮的速度。開關(guan) 閉合時,電路導通,開關(guan) 周圍的電場發生變化,產(chan) 生電磁波,電磁波向空間傳(chuan) 播,所到之處電場也隨之建立,電子就開始定向移動。並且能量在電阻小的地方幾乎沿著導線表麵傳(chuan) 播,電阻越大則越垂直,因而在負載的地方,電能是由外部空間從(cong) 側(ce) 麵輸入的——而不是通過導線內(nei) 部的電子運動。

也就是說,電能是光速傳(chuan) 播的,並且是從(cong) 開關(guan) 處開始傳(chuan) 播,開關(guan) 如果離得遠,電能傳(chuan) 到用電器的時間就長——假如你的開關(guan) 離燈有一光年遠(假設電壓足夠大),那你的燈要在開關(guan) 閉合1年後才會(hui) 亮,關(guan) 於(yu) 這個(ge) 可以看我們(men) 之前的一個(ge) 回答(一根1光年的電線通電,停電時1光年外會(hui) 馬上停電?)。

最後和自來水廠對比一下,如果考慮水的循環,直流電路裏電子定向周而複始地運動倒的確和水流相似。

直流電的電子運動動畫 
不過事實上,我們(men) 家用的交流電,電流方向每秒鍾都會(hui) 改變100次(這是精確數值,我們(men) 國家電網交流電頻率是50Hz,也就是1秒鍾變化50個(ge) 周期,每個(ge) 周期方向變2次),電子一會(hui) 從(cong) 這邊流過電器,一會(hui) 從(cong) 另一邊流過,總體(ti) 來看電子是不斷振蕩的。而且這個(ge) 振蕩的幅度非常之小,根據我一開始說的電子定向運動速度,不妨取大的10m/s(事實上家用電器是達不到這個(ge) 速度的),電子每0.01s都要變化一次方向,即使不考慮加速減速過程,電子的振蕩幅度最多也是10厘米。

交流電的電子運動
不用說發電廠,你家門口電線杆的電子都不會(hui) 跑到你家去,這和自來水是完全不一樣的。

Tags:電流,電子  
責任編輯:admin
  • 上一個文章:
  • 下一個文章: 沒有了
  • 請文明參與討論,禁止漫罵攻擊,不要惡意評論、違禁詞語。 昵稱:
    1分 2分 3分 4分 5分

    還可以輸入 200 個字
    [ 查看全部 ] 網友評論
    關於我們 - 聯係我們 - 廣告服務 - 友情鏈接 - 網站地圖 - 版權聲明 - 在線幫助 - 文章列表
    返回頂部
    刷新頁麵
    下到頁底
    晶體管查詢