¿Qué tan rápido se mueve la corriente eléctrica a través de los alambres

Probablemente decir inmediatamente que la velocidad de la corriente eléctrica es igual a la velocidad de la luz y va a estar mal. En este artículo voy a explicar con un ejemplo sencillo, cómo y con qué velocidad se está moviendo corriente eléctrica a través de los cables.

La toma de let por ejemplo, simular el siguiente escenario:

Tengamos la bombilla conectada a la fuente de alimentación constante de dos hilos cable blindado, la longitud del cable es de 10 kilómetros.

Ahora bien, si encendemos el interruptor en este circuito, la bombilla se encenderá de 10 km / de 300 000 km / s, con 10 km - se la longitud de nuestro conductor a 300.000 km / s - es la velocidad de propagación de una onda electromagnética (luz) en vacío.

Es decir, los cálculos, resulta que la bombilla se enciende por 0.00003333 segundos, o 33.333 microsegundos (no será aceptado por la capacitancia del conductor). De esto se deduce que "el movimiento de los electrones" se extendió sobre la guía con la velocidad de la luz.

Pero el hecho de que los electrones comienzan a moverse uno tras otro con la velocidad de la luz, no implica que se están moviendo en un conductor con la misma velocidad.

En este caso, la velocidad de la luz, esta es la velocidad a la que las partículas cargadas comienzan a moverse uno detrás del otro, y pasar a través de un conductor de lo posible a un ritmo de sólo unos pocos milímetros por unidad tiempo.

No está claro? Voy a explicar por qué.

Así que cerramos el circuito pulsando el interruptor. En este momento, los electrones comienzan a salir de la terminal negativa de nuestra condensador que, por lo tanto, hay una reducción en campo eléctrico en el dieléctrico del condensador y los electrones (desde el conductor conectado) comienzan a ir terminal positivo condensador.

Por lo tanto, la diferencia de potencial entre las placas del condensador disminuye. Y debido al hecho de que los electrones en la parte del conductor adjunto en movimiento, su vacante espacio ocupado por los electrones de la parte adyacente del alambre (por campos electromagnéticos cerrada cadena).

Este proceso de mover los diferenciales aún más a través del conductor, y después de un cierto tiempo llega a nuestra bombilla de las articulaciones y las causas que la corriente que fluye a brillar.

Resulta que el cambio del campo eléctrico en el conductor se distribuye inmediatamente, pero lo hacen las partículas cargadas tienen una menor tasa mucho.

La analogía con agua corriente

Vamos para facilitar la comprensión de la analogía con la fontanería.

Imagine la siguiente escena: se ejecuta la bomba de agua, también se encuentra muy lejos de la ciudad y en una fracción de segundos (cambio de presión se propaga a una velocidad media de 1.400 km / s) tienen desde el principio de la tubería de flujo de agua. Pero esta no es la misma agua que acaba de pasar a través de la bomba, "aplastar" las moléculas de agua se extendió con gran rapidez, y las propias moléculas se mueven a un ritmo mucho más lento.

Y con el movimiento de la corriente eléctrica.

Y cómo AC

Pues bien, parece ser una corriente constante se convierta en más o menos clara y puede ser también una segunda pregunta lógica: ¿Y cómo son las cosas con corriente alterna?

De hecho, la diferencia aquí radica sólo en el hecho de que la corriente alterna cambia de dirección con una frecuencia de 50 Hz a la vez. Pero todo depende de la velocidad de los mismos factores que en el caso de corriente continua.

Resumen y conclusiones

Así, Volvamos a la corriente. Así, si el conductor no se ve afectada por el campo electromagnético, el movimiento de los electrones en el interior del cable se lleva a cabo completamente de una manera caótica.

Una vez que el conductor es un efecto de campo eléctrico, dependiendo de factores tales como la temperatura material conductor, la diferencia de potencial, la velocidad de la corriente eléctrica puede variar de 0,6 a 6 milímetros de uno unidad de tiempo. Como se puede ver, este valor está muy lejos de la velocidad de la luz. Y se calcula mediante la siguiente fórmula:

Donde n - la densidad de portadores libres, s - conductor área de sección transversal, e - la carga de las partículas, I - intensidad de corriente.

Eso es todo lo que quería decirle sobre la velocidad de la corriente eléctrica a través de los cables. Si el artículo es útil para usted, usted podrá apreciar que gusta. Gracias por su atención!