Η καθαρή ταχύτητα των ηλεκτρονίων σε ένα καλώδιο είναι περίπου;

Η καθαρή ταχύτητα των ηλεκτρονίων σε ένα καλώδιο είναι εκπληκτικά αργή, παρόλο που η ηλεκτρική ενέργεια φαίνεται να ρέει αμέσως. Εδώ είναι μια κατανομή:

* ταχύτητα μετατόπισης: Η μέση ταχύτητα με την οποία τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω ενός αγωγού λόγω ηλεκτρικού πεδίου ονομάζεται ταχύτητα μετατόπισης. Αυτή είναι η "καθαρή ταχύτητα" για την οποία ρωτάς.

* Τυπική ταχύτητα μετατόπισης: Σε ένα τυπικό σύρμα χαλκού που φέρει ένα μέτριο ρεύμα, η ταχύτητα μετατόπισης των ηλεκτρονίων είναι της τάξης των χιλιοστών ανά δευτερόλεπτο . Αυτό είναι απίστευτα αργό!

* Γιατί η ηλεκτρική ενέργεια φαίνεται γρήγορη; Ενώ τα ίδια τα ηλεκτρόνια κινούνται αργά, το * ηλεκτρικό πεδίο * που τους οδηγεί διαδίδεται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αυτό το πεδίο ουσιαστικά "ωθεί" τα ηλεκτρόνια κατά μήκος του καλωδίου, προκαλώντας ταχεία μεταφορά ενέργειας.

Σκεφτείτε το έτσι: Φανταστείτε ένα μακρύ σωλήνα γεμάτο με μάρμαρα. Εάν σπρώξετε ένα μάρμαρο στο ένα άκρο, ένα μάρμαρο θα βγει από το άλλο άκρο σχεδόν αμέσως, παρόλο που τα μεμονωμένα μάρμαρα κινούνται σχετικά αργά μέσα από το σωλήνα. Το ηλεκτρικό πεδίο είναι σαν την ώθηση που μεταδίδει γρήγορα την ενέργεια, ενώ τα ηλεκτρόνια είναι σαν τα μάρμαρα.