你有没有想过一个问题:一按开关,灯立刻亮了。可书上却说:电子在导线里移动得非常慢,慢到像一只在散步的蜗牛。那问题来了——电子这么慢,电流怎么能跑得这么快?
是不是物理老师在“骗”我们?
第一幕:电子真的很慢吗?
答案是:真的很慢。
在普通金属导线里,电子的平均移动速度(叫“漂移速度”)大概只有:每秒几毫米到几厘米。差不多是:蚂蚁散步、蜗牛赶集。
如果你指望某个电子从发电厂一路跑到你家灯泡里点亮它——那它可能要跑好几天,甚至更久。那灯泡怎么一秒就亮了?

第二幕:真正“跑得快”的是谁?
关键在这里
亮灯的不是某个电子跑到了终点,而是“电的信号”传得快。
想象一根装满水的水管:水管里每一滴水,其实都不怎么动。你在这头一拧水龙头,另一头的水立刻就喷出来。
为什么?因为你不是“把水推过去”,而是压力瞬间传遍整根水管,电流也是这样!

第三幕:电流其实是“集体行动”
导线里早就挤满了电子,就像:拥挤的地铁、挤满球的弹珠管。
当你一按开关:电源产生一个电场,这个电场几乎瞬间传遍整根导线,所有电子同时开始轻微移动。
于是——
每个电子只挪了一点点,但整体效果,立刻就有电流,灯泡马上亮!
没有哪个电子需要跑完全程。
你看过体育场里的“人浪”吗?每个人只是站起来、坐下去,可“浪”能绕体育场一圈飞快跑完,浪跑得快,但人没跑。
电流就是电子版的“人浪”。

第四幕:那电流到底有多快?
电流的“信号速度”接近:光速的 50%~90%,也就是:每秒 10万~30万公里。一眨眼就能绕地球好几圈。而电子本人呢?“别催,我在慢慢漂……”
很多人会说:“电流就是电子跑得快”。
不完全对。更准确的说法是:电子跑得慢,但“影响电子的电场”跑得极快。
“不是电子飞过去点亮灯,而是‘电的指令’一声令下,全体电子同时动手。”
来源:科普中国
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