电流过大会烧坏电线吗(电流真的是电线里的电子)
电流过大会烧坏电线吗(电流真的是电线里的电子)导线中的电流传递的是电能,它的传播速度几乎与光速一相大。比如一合上电闸导线和用电器马上通电。为什么有这么快呢?这是因为导线中的电流能量是以电磁波的传播方式传递,而电磁波的速度是三十万千米每秒。导体内的电子也在电场的作用下移动,叫做电子的漂移速度,这个速度很小,通常情况下,金属导体中电子的漂移速度约为0.0001米/秒这个数量级。所以导线中的电能并不是靠”电子象自来水那样移动”来传递的。另一方面,绝大多数情况下我们使用的是交流电,电压和电流的方向一直在变化,因此如果只考虑白炽灯等简单的电器,与其说发电厂的电子流到了你家,不如说你家用电器内部的电子在不断地振荡。因此电能的传导不是通过驱动发电厂的电子到你家完成的,而是通过建立电场驱动家用电器做功完成的。电场给了电子一个定向运动的力,所以电子总会有向这个方向运动的趋势。但电子也受到原本就有的其他方向的力,所以单个电子的速度并不见得是在电流的方向,
电流是如何传输的,电子是否会真的一直流动还是互相碰撞传递能量却位置没有移动呢?电能能量是通过电场传递还是通过电子流动传递?
电流的速度是光速(大约30万公里每秒),也就是电场传播的速度。电场传播到哪里,哪里的电子就在这个电场作用下开始运动。但电子的运动是很慢的,远远低于光速。不妨用水波来类比一下:你往水里扔一块石头,就产生一个水波,一圈一圈地传播出去。水波传到什么地方,什么地方的水分子就开始振动。但是水分子振动的速度并不等于水波传播的速度,这两个速度完全是两回事。
波是运动状态的传播,这个传播的速度可以远远高于运动的速度。因此,开关一合上,电流就可以从发电厂通到你家,但这绝不意味着发电厂的电子跑到了你家。电子本身是运动得很慢的,发电厂的电子很可能永远都到不了你家。
电场给了电子一个定向运动的力,所以电子总会有向这个方向运动的趋势。但电子也受到原本就有的其他方向的力,所以单个电子的速度并不见得是在电流的方向,可能有个夹角,甚至可能是在倒着走,只是电子的整体有一个电流方向的平均速度。此外,电子也可能互相碰撞, 这样会损失能量,其实电阻就是这样产生的。按照现代的科学观点,电磁场就是一种物质,它有质量,有动量,能传递能量,能产生压强。除了不是由原子构成以外,它跟日常所见的实物物质没有什么区别,实物物质能产生的效应它都能产生。所以,有什么理由把电磁场排除在物质之外呢?
另一方面,绝大多数情况下我们使用的是交流电,电压和电流的方向一直在变化,因此如果只考虑白炽灯等简单的电器,与其说发电厂的电子流到了你家,不如说你家用电器内部的电子在不断地振荡。因此电能的传导不是通过驱动发电厂的电子到你家完成的,而是通过建立电场驱动家用电器做功完成的。
导线中的电流传递的是电能,它的传播速度几乎与光速一相大。比如一合上电闸导线和用电器马上通电。为什么有这么快呢?这是因为导线中的电流能量是以电磁波的传播方式传递,而电磁波的速度是三十万千米每秒。导体内的电子也在电场的作用下移动,叫做电子的漂移速度,这个速度很小,通常情况下,金属导体中电子的漂移速度约为0.0001米/秒这个数量级。所以导线中的电能并不是靠”电子象自来水那样移动”来传递的。