電的速度快還是光的速度快?

英亮188143906


感謝邀請,其實看這個問題本身就已經感覺到了會有歧義,因為這個電的速度包含有兩種,一種是指電流的傳播速度,電路一接通,電流馬上就會形成,而這種速度是很快的,從理論上講就是光速。 另外一種是指帶電荷粒子的運動速度, 大概每秒幾釐米。在輸電線路中,電子作定向有序流動時,電子的遷移速度稱為“電子漂移速度”。顯然這個和光速比起來慢多了。

對於這個問題,光的傳播速度是指光子的移動速度。而光在真空中的速度是30萬公里/秒.在物理中電的傳播速度一般是指電場的傳播速度也就是我們上面提到的第一種,不是帶電荷粒子的運動速度。所以這樣看來電的速度和光的速度可以相比較,在理想環境中,是一致的,但由於在現實中會受到空氣對光的影響,電阻對電的影響,所以會有點差別。


電的速度快還是光的速度快,是不能一概而論,要明確前提和背景。

以上就是回答,歡迎討論。


留白說


在導體中存在著自由移動的電子,當電源給導體通電時,導體兩端產生了電勢差,電子在電場力的驅動下定向移動,從而形成了電流。當電流在導體中流動時,總共存在三種不同的速度,它們都有物理意義:電子的移動速度、電子的漂移速度、電信號的速度。

導體中的自由電子始終會做無規則的熱運動,這個速度的數量級大約為10^5米/秒。當導體通電時,自由電子將會受到電場力的作用,驅使它們沿著與電場相反的方向運動(因為電子帶負電)。雖然電子仍然會做無規則的熱運動,但它們在與電場相反的方向上存在著有序的淨運動,這部分有序運動的電子就形成了電流。電源驅使電子沿著導線運動,其平均速度被稱為電子的漂移速度。事實上,這個速度極小,在數量級上僅為10^-5米/秒。既然電子的漂移速度這麼慢,為什麼電燈開關按下去的一瞬間,燈就亮了呢?

雖然定向移動的電子速度很慢,但它們的運動效應在電子間的傳播速度非常快——其實就是光速,這是因為電子運動效應的傳播是通過電磁場的相互作用。電信號的本質是電磁能,它們沿導線傳播的速度其實是電磁波的速度,而不是電子的漂移速度。

電磁波的傳播速度取決於介質的磁導率和介電常數。在真空中,電磁波的傳播速度最快,其速度大小為299792458米/秒。在銅線中,電信號的傳播速度接近於真空中的光速。而對於大多數導線,電信號的傳播速度介於0.7至0.9倍光速之間。因此,電信號的傳播速度非常快,大小等於電磁波在該介質中的傳播速度。於是,只要按下電燈開關,燈立馬就被點亮。


火星一號


問這個問題的人肯定沒有弄清楚電場和電流,電場的速度等於光速,但是電流的速度是很慢的,電流的本質是電子的定向移動,電子不是從發電廠而來,電子一直存在於所有物體的原子之中。由於金屬(或導體)的原子序數很大,電子層數很多,導致最外層電子能量很低, 在較弱的電場中也能夠從原子裡逃逸,大量的電子沿著電場方向逃逸就叫做電子的定向移動,或者叫電流,前面失去電子的原子很快被後面逃逸來的電子彌補,所以整個導體中的電子是守恆的。電流的產生細節是:當合上電源開關一瞬間,電場以光速傳遍整個迴路,在電場的驅使下,電子開始緩慢的在迴路中跑馬拉松,直到關閉開關。所以說電場的速度和光速一樣,但是電子的速度遠遠小於光速,電流是電子移動的宏觀表現


笨小虎


我猜想你所說的“電”應該是指流過銅線的電流,例如電視或風扇的電源線等。通過導線的電流是由移動的自由電子形成的。在這種通過導體的電流的情況下,我們將看到三種不同的速度:

電子移動速度:據估計,自由電子以每秒2200公里的速度移動,不到光速的1%。



電子漂移速度:是電子在電場中通過導線移動的平均速度。導體中的自由電子隨機振動,當施加直流電壓時,電子的增長速度與電場強度成正比。對於承載有10安培直流電流的12號銅線,平均漂移速度約為80釐米每小時或約0.0002米每秒。

即使電子以漂移速度穿過導線,這並不意味著電子運動的“效應”以相同的速度運動。它們並不像固體那樣通過碰撞而彼此相互作用。相反,電子通過電磁場相互作用。兩個電子靠得越近,它們通過電磁場相互排斥的能力就越強。有趣的是,當一個電子移動時,它的電磁場隨它一起移動。這樣電子就可以通過它的電磁場排斥並推動另一個電子穿越電線,並遠在這個電子物理上到達相同的位置之前就已經穿越了電線。因此,電磁效應在金屬導線上傳播的速度比單個電子要快得多。



電磁效應通過導線的速度稱為“信號傳播速度”或“波速”。因為沿著電線傳播的信號涉及電磁波和電子的相互作用,所以信號的速度接近真空中的光速。

電磁場在銅線中的傳播速度比在真空中的傳播速度要慢,這一因素被稱為速度因子。而電磁波(光)在真空中以每秒299,792,458米的最高速度傳播。12層銅線銅線的速度因子約為0.951。因此,12層銅線的電流速度是299,792,458米/秒*0.951,大約是每秒285,102,627米/秒米,這與真空中電磁波(光)的速度沒有太大的差別。


我們所有的電氣和電子設備中,信號或能量以電的形式傳播,通常是光速的90%到99%,這取決於電壓。

如果你有其他見解,可以在下方評論哦,我相信你的評論可以一針見血。


趣味說


電流是以電場的方式傳遞的,就是光速。但導線中電子的速度卻是很慢的。

  在金屬導線中,電能的傳輸速度是每秒三十萬公里,與光速同,而我們在大型直線加速器中只能把電子加速到接近光速,其質量已達電子靜止質量的四萬倍以上,消耗的能量夠一座小城鎮的用量。從重力場理論中知道,光速是光能傳導速度,是能量空間的調整速度,電流速度就是電能傳導速度。

  “電”的傳播過程大致是這樣的:電路接通以前,金屬導線中雖然各處都有自由電子,但導線內並無電場,整個導線處於靜電平衡狀態,自由電子只做無規則的熱運動而沒有定向運動,當然導線中也沒有電流。當電路一接通,電場就會把場源變化的信息,以大約光速的速度傳播出去,使電路各處的導線中迅速建立起電場,電場推動當地的自由電子做漂移運動,形成電流。那種認為開關接通後,自由電子從電源出發,以漂移速度定向運動,到達電燈之後,燈才能亮,完全是一種誤解。

WANGNICEPAL

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其他回答

光速。

w753762823 | 發佈於2011-08-25 22:39 評論 6 17

光的速度快些

琦水繁星 | 發佈於2011-08-25 22:01 評論 5 21

其他1條回答

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對面有隻單身狗


電的速度等同與光,大約是30萬千米每秒,但是這個問題有兩種情況:

1、指電流的傳播速度

電路接通,電流馬上形成,從理論上講,這個速度就是光速。

2、指帶電荷粒子的運動速度

在輸電線路中,電子作定向有序流動時,電子的遷移速度稱為“電子漂移速度” 可以這樣理解,好比有一根管子,裡面裝滿黃豆後,在從一頭塞進去一粒黃豆,另一頭馬上就出來一粒,這相當於電流傳播速度;而你單獨看管子裡的某一粒豆時,他的移動速度是很小的。

關於電的速度:光的傳播速度就是光子的移動速度,而電的傳播速度是指電場的傳播速度(也有人說是電信號的傳播速度,其實是一樣的),不是電子的移動速度。導線中的電子每秒能移動幾米(宏觀速度)就已經是很高的速度了.電場的傳播速度非常快,在真空中,這個速度的大小約為接近於光速 。

“電”的傳播過程大致是這樣的:電路接通以前,金屬導線中雖然各處都有自由電子,但導線內並無電場,整個導線處於靜電平衡狀態,自由電子只做無規則的熱運動而沒有定向運動,當然導線中也沒有電流。當電路一接通,電場就會把場源變化的信息,以大約光速的速度傳播出去,使電路各處的導線中迅速建立起電場,電場推動當地的自由電子做漂移運動,形成電流。


聯雲谷科技


光比電的速度快。

因為

光子靜質量為零

電子靜質量大於零

粒子質量越小

速度越大

而且

愛因斯坦說

具有靜質量的物質不能達到光速

並且

光是交變的電場和磁場

電是電場內移動的具有靜止質量的電子

由光的定義可知

電場和磁場的擴張速度為光速

那麼在電場內的電子速度就必須小於光速

因為

電子質量大於零

綜上所述

光子速度大於電子速度




宇宙塵埃16888888888


在一般條件下,電的速度是沒有光的快的,因為點在傳輸的過程中速度受到了一定的阻力,只有在特定情況下,電無阻力傳輸,才能發揮最快速度,兩者相比,光要更快一些



事後說


謝謝邀請,電子是最早發現的基本粒子。帶負電,電量為1.602189×10-19庫侖,是電量的最小單元。質量為9.10953×10-28克。

電子可以是自由的(不屬於任何原子),也可以被原子核束縛。原子中的電子在各種各樣的半徑和描述能量級別的球形殼裡存在。球形殼越大,包含在電子裡的能量越高。在電導體中,電流由電子在原子間的獨立運動產生,並通常從電極的陰極到陽極。在半導體材料中,電流也是由運動的電子產生的。但有時候,將電流想象成從原子到原子的缺電子運動更具有說明性。半導體裡的缺電子的原子被稱為空穴(hole)。通常,空穴從電極的正極"移動"到負極。

題主問到的電的速度與光的速度對比。光的速度大家都知道是約30萬公里每秒,是目前所知道的信息傳遞的最大速度,根據相對論任何靜止質量大於零的物質都不可能達到光速,電子也是如此。但電的速度要看是電子的運動速度還是電場的速度。我認為電場的速度等於光速,但電子的運動速度是小於光速的,電流的速度比電子運動速度更小。


九心逍遙


從理論上講,在特定的條件下,兩者的速度是一樣快的,因為兩者都是以波的形式向外輻射的。

光和電現在普遍存在我們的生活當中,電最早的就用於照眀,然後用於通迅 家用和軍事等等。

人類用光的歷史比電早得多,自從我們的祖先掌握用火的知識以後,人類就此就告別了漫長的黑夜,火給我們的祖先帶來了光明和溫暖,也帶來了人類現代文明。現代的光纖己經走進到了千家萬戶。

光和電己經走進了我們的日常生活,但是光和電到底那個速更快呢?那就要看它們的路過途徑。如果我們同時把一束光和電磁波射向月球,從理論上講,它們會同時到達。但是同樣長的導線和光纖,電要比光要漫得多,因為導線的會產生電阻。

量子理論還證明,光子運動的速度不是30萬公里/S,它可以達到無限快。


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