Τα πρωτόνια ταξιδεύουν μέσα από ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με ή κοντά στην ταχύτητα του φωτός;

Όχι, τα πρωτόνια δεν ταξιδεύουν μέσα από ένα ηλεκτρικό κύκλωμα στο ή κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Εδώ είναι γιατί:

* Τα πρωτόνια δεσμεύονται μέσα σε άτομα: Τα πρωτόνια κατοικούν στον πυρήνα των ατόμων, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία της ύλης. Δεν είναι ελεύθεροι να κινούνται ανεξάρτητα μέσα σε ένα κύκλωμα όπως τα ηλεκτρόνια.

* Τα ηλεκτρόνια φέρουν το ρεύμα: Σε ένα κύκλωμα, οι κύριοι φορείς φορτίου είναι ηλεκτρόνια. Αυτά τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια συνδέονται χαλαρά με τα άτομα και μπορούν να κινηθούν σχετικά ελεύθερα υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου.

* ταχύτητα μετατόπισης: Η ταχύτητα με την οποία τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω ενός αγωγού είναι γνωστή ως ταχύτητα μετατόπισης. Είναι συνήθως πολύ αργό, της τάξης των χιλιοστών ανά δευτερόλεπτο, ακόμη και σε κυκλώματα υψηλού ρεύματος.

Ενώ το ίδιο το ηλεκτρικό σήμα μπορεί να ταξιδέψει κοντά στην ταχύτητα του φωτός σε ένα κύκλωμα, αυτό οφείλεται στη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όχι στην κίνηση μεμονωμένων πρωτονίων.

Σκεφτείτε το σαν αλυσιδωτή αντίδραση. Όταν εφαρμόζεται τάση, το ηλεκτρικό πεδίο ταξιδεύει σχεδόν στιγμιαία μέσω του καλωδίου. Αυτό το πεδίο ωθεί τα ηλεκτρόνια, προκαλώντας τα να χτυπήσουν ο ένας στον άλλο και να κινούνται κατά μήκος του καλωδίου. Δεν είναι τα ίδια τα πρωτόνια που κινούνται με υψηλές ταχύτητες.