Колко бързо всъщност е електричеството

Електроните преминават през една стандартна медна жица много по-бавно от скоростта, например, на една костенурка.

Всяка жица, която е проводник на поток от електрони и съответно дава ток, е съставена от милиарди атоми (сигурно повече). За да се движат по него, електроните трябва да преминават през тези атоми, да лъкатушат между тях, както могат, в резултат на което скоростта на потока, наречена „скорост на дрейф“, в дадена посока е доста бавна.

Колко бавна? Има си формула, с която да я измерим: I = n*A*v*Q

където:

I е токът, n е броят на електроните на кубичен метър, A е напречното сечение на проводника, Q е зарядът на един електрон и v е скоростта на дрейфа на електроните.

Тъй като броят на електроните в една медна жица (n) е 8,5 * 10²⁸ на кубичен метър, а зарядът на електрон (Q) е 1.6 * 10^-19C, ако знаем също площта на напречното сечение и тока, можем да изчислим скоростта на отклоняване на електроните.

Например, да предположим, че имате ток от 14 ампера и меден проводник с напречно сечение 3 * 10^-6 м². Заместете всички числа и ще получите, че електроните се движат със скорост 3.4 * 10^-4 м/с.

Това странно число означава около една трета от милиметъра в секунда. В нормални числа това означава около 1,2 метра в час – скорост, далеч по-бавна от тази на средната костенурка, която може да извърви около 240 метра за същото време.

„Но, Хроникъл! Как тогава?..“

Чуваме въпроса ви. Ами с верижна реакция.

Атомите в жицата са натъпкани плътно един до друг и така електроните повече или по-малко се удрят един към друг. Когато ключът на лампата, например, е включен, благодарение на разлика в електрическата потенциал, създава се сила, която придвижва електроните, като всеки натиска съседчето си, което от своя страна бута своето съседно електронче и така нататък през проводника.

И така, макар никой от електроните да не хвърчи през проводника, за да поддържа лампата включена, както сме предполагали, изглежда, че се случва тази верижна реакция. Това не е много по-различно от когато врътнем крана на водата – тя моментално излиза, въпреки че източникът може да е много далече.