Мы привыкли, что перемещаться из одной точки в другую мгновенно, невозможно. Даже если оседлать луч света, до Луны придётся лететь одну секунду, а до ближайшей звезды чуть более четырёх лет. Такова суровая действительность.Но давайте обратим свои взоры на электрический ток. Предположим, вы щёлкнули выключателем и лампа на вашем столе начала светиться. Как быстро заряженные частицы бегут от розетки до лампочки? Если вспомнить уроки физики, то вроде бы со скоростью света.
А вроде бы и нет.
Чтобы разобраться в вопросе, надо понимать, с чем мы имеем дело. Электрическим током, благодаря которому работает львиная доля современной техники, называют упорядоченно несущиеся по проводнику свободные электроны или ионы, мельчайшие переносчики заряда. Для простоты дальше рассмотрим только одни из них.
Проводником является любое тело, в котором электронов присутствует достаточное количество, в основном это металлы. В отсутствии каких-то внешних причин,частицы неспешно летают туда-сюда по имеющемуся объёму,образуется полнейший хаос. Такое движение называется тепловым и позволяет электронам развивать скорость, измеряемую километрами за секунду. Не слишком быстро по сравнению со светом, но достаточно, чтобы обогнать поезд или даже ракету.
Сформировать поток электронов просто так невозможно, необходимо подействовать чем-то сторонним. Например, как это часто бывает, электрическим полем, особым видом материи, которое способно действовать на заряды. Именно оно упорядочивает движение частиц внутри проводника, и именно оно движется в пространстве со скоростью света. Тут главное не спутать, представьте себе, что поле - ветер, который гонит листву. Можно предположить, что листья будут лететь всё же медленнее, чем несущий их поток.
Теперь следует отметить, что под действием поля электроны будут встречать на своём пути больше препятствий - атомы, молекулы и собственных собратьев. Число столкновений увеличится и скорость упадёт.
В проводах под напряжением заряженные частицы обладают скоростью не более десятков сантиметров в секунду. А ток появляется в начале и на конце провода почти одновременно, так как электроны на любом из участков подхватываются быстрым электрическим полем.
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь. И не забудьте поделиться записью в социальных сетях :-)
А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и почитать бесплатный фрагмент или даже купить
Изображение в статье: Pexels с сайта Pixabay
