书城科普读物探索未知丛书-从小学科学03
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第26章 电子在导体中能跑多快

导体内有大量自由电子,它们居住十分拥挤。如果给导体接上电源,电子在导体中是碰撞着前进的,所以电子运动得非常缓慢,正像很多人要同时通过一个狭长的胡同一样,你拥我挤,是无法走快的。有人研究过,在一般电压下,单个电子沿导体的移动速度只有每秒钟1~3毫米,每小时也不过是10米远,比乌龟爬行还慢。即使在33万伏的高压下,导体内电子的运动速度也不超过每秒100毫米。

既然电子在导体中走这么慢,为什么一拉开关,灯泡马上就亮了呢?从开关到灯泡的距离,一般情况下也不会少于一米远,打开开关,照电子的运动速度计算,最快地要过五、六分钟电灯才能亮起来。

不过,导体中电流的传播速度和电子的直线运动速度是两码事。在电源接通的一刻,导体靠近电源负极一端的电子,在电源的排斥下,开始向前运动,一运动就碰撞前面的电子,前面的电子又碰撞再前面的电子……如此下去,导体另一端的电子就向电源的正极运动,形成了电流。这种碰撞的传递过程是在极短时间内完成的,每个电子不需要跑完全程,只要做稍许的移动,就引起了所有电子的定向移动,形成电流。所以导体中电流的传播速度要比电子的运动速度快得多。电流的传播速度和电磁波一样快,是每秒30万公里,而电子的运动速度正如上面所述,一般不超过每秒3毫米。正是由于电流的传播速度是如此之快,所以一拉电灯开关,灯泡就亮了。