Sporije nego kornjača - Brzina struje

Sporije nego kornjača - Brzina struje

Možda ćete se iznenaditi kada saznate da elektroni prolaze kroz tipičnu bakrenu žicu sporije nego kornjače šetnje.

Svaka žica koja provodi protok elektrona, stvarajući korisnu električnu struju, sastoji se od milijarde atoma. Da bi se kretao po njoj, elektroni moraju prijeći te atome, nasumično zig-zagging svoj način kao i oni, što rezultira neto protok, pod nazivom "brzina drift," u određenom smjeru biti prilično spor.

Koliko je sporo točno? Za izračunavanje, koristimo ovu formulu: I = n * A * v * Q ili v = I / (n * A * Q)

I je struja, n je broj elektrona po kubnom metru, A je presjek žice, Q je naboj jednog elektrona, a v je brzina driftova elektrona.

Budući da je broj elektrona u bakrenoj žici (n) 8,5 x 1028 po m3, a naboj elektrona (Q) iznosi 1,6 x 10-19C, ako znamo i poprečni presjek i struju, možemo izračunati brzinu pomicanja elektrona.

Na primjer, pretpostavimo da imate struju od 14 ampera i bakrenu žicu s presjekom od 3 x 10-6 m2, Uključite sve brojeve i dobivate da se elektroni kreću pri brzini od 3,4 x 10-4 m / s - ili oko jedne trećine milimetra u sekundi.

Da biste to smatrali vrijednostima koje je lakše konceptualizirati, to se postiže na oko 1,2 metra (4,1 stopa) po satu - stopa daleko manja od prosječne kornjače, što može pokriti oko 800 stopa u istoj količini vremena.

Pa kako je to da nešto što je bitno sporije od kornjače može više ili manje trenutačno uključiti svjetlost preko sobe?

Lančana reakcija.

Atomi u žici su stegnuti zajedno obraza na jowl, koji, dok to čini sporo ide, također ima elektrone više ili manje pridodaju jedan drugoga. Kada je prekidač uključen, zahvaljujući razlici električne potencijalne snage koju je stvorio generator, stvara se sila za premještanje elektrona, pri čemu svaki gura susjeda, što zauzvrat gura susjede i tako dalje sve do žice.

Dakle, iako niti jedan elektron ne zumira žicom kako bi uključio svjetlo kao što ste već mislili, završava naizgled tako da se ono događa. To nije za razliku od kada kada uključite slavinu, voda odmah izlazi unatoč činjenici da bi vaš izvor vode mogao biti mnogo milja.

Bonus činjenica:

  • Zemljišni rekord brzine za kornjače u konkurenciji postavio je leopardski kornjača pod nazivom Bertie koja je letjela uzbrdo od 18 stopa u samo 20 sekundi (oko 0,61 mph) u 2014. godini.

Ostavite Komentar