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電為什么能跑那么快?

發布日期:2019年05月23日   瀏覽次數:4次   編輯:深圳連訊

如今,電網的電壓等級越來越高,輸電線路也越修越長,一條特高壓動不動就是上千公里。比如,目前最長的輸電線路±800千伏酒泉—湖南特高壓全長就有2383公里。再加上城市主網、配電網等各種線路,電線從發電廠連到你家都可能得有3000多公里了。

這電,到底能在短時間內送過來嗎?路上會耽擱嗎?

 

這可真不用擔心,因為“電的速度”是非常非常快的,基本上接近目前發現的“最能跑”的物質——光在真空中傳播的速度了,大約是30萬公里/秒。

所以,電傳播10000公里也就只要花大約0.03秒。這個你連眨下眼(0.2~0.4秒)都來不及的時間,基本可以忽略不計了。

 

電為什么可以跑那么快呢?

 

1、首先說一下電線是怎么把電從幾米、幾百米甚至是幾千公里外送過來的:

 

電線等導體之所以能夠導電,是因為其中存在電子,在接通電路前,他們是自由的,在導體中無規則地運動。電路一接通,這些電子就會像聽到命令一樣開始有序流動,形成電流。這個電子有序流動速度的平均值就叫做“電子漂移速度”。這可不是賽車手的漂移啊,這個速度一點都不快!

頭條君查閱資料發現,電子在導體中的漂移速度與導體質量、長度等因素有關,總體而言是非常非常慢的,很多時候都不到1毫米/秒。簡直比蝸牛爬得還慢!這么算的話發電廠那端的電子要漂到我家,得多少個世紀啊……

電子的漂移速度這么慢,當然不可能是我們平常說的約等于光速的“電的速度”。

2、其實,電的傳輸中還存在另外一種速度:

 

電路接通后,導線的周圍各處會形成電場推動電子有序流動,從而形成電流,而形成電場的信息會很快地以電磁波的形式,在導體周圍傳播出去,這個電磁波傳遞的速度接近光速。這才是真正的“電的速度”。


沒有看明白的同學,舉手。咱們還可以這樣理解——

 

小劇場


有一支很長很長的學生隊伍,準備排隊進入體育館。一開始老師還沒來,隊伍松松散散地堵在體育館門口,大家要么三五成群地追逐打鬧,要么一個個像無頭蒼蠅一樣亂竄。突然,嚴厲的老師來了!他看見隊伍這么無組織無紀律特別生氣,大喝一聲:“趕緊給我集合,走起來!”大家特別怕老師,一聽到命令就趕緊有序地開始走進體育館了……

 

上述情節,可以與電傳播的過程一一對應。

 

電的速度憑什么和光速一樣呢?

從前面的分析中我們可以得出結論:我們所說的電的速度,基本上也就是電磁波傳播的速度

關鍵就在這了:常年占據速度排行榜第一位的光,正是一種電磁波,只不過它可以被我們看到。

現在是不是明白了~

 

所以,目前我們還不用擔心電線那么長,發出的電不能及時傳輸過來的問題。我們知道,地球赤道周長也就4萬多公里,按照電的速度,繞一圈都不要1秒……

不過,最近頭條君聽說許多國家的專家都在研究建太空太陽能發電站,?感覺太空供電公司要成立了!計劃用微波(也是一種電磁波)輸送電能。再大膽設想一下,假如未來這個發電站建到了某顆離地球更遠,能量更大的恒星附近……那電送過來要多久呢?光或者電從太陽跑到地球需要8分鐘,從牛郎星跑到地球要16年,從銀河系的一頭跑到另一頭要10萬年……“光年”這詞可不是白來的,于是——

頭條君腦補了一段未來電網調度中心里的對話:“注意,XX星球發電站出力XXXXX吉瓦電力,XX年后抵達…請XX電網做好接收準備……?”“收到,遺書已經寫好……”

光的速度,電的速度在地球上是挺牛的,可在浩瀚的宇宙……算毛線啊~

 


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原創標題:電為什么能跑那么快?
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