电子速度揭秘:从动能论到电场传播速度
电子的速度是多大?
解:由动能论:Ek=eU=l.6×10-19×100J=l.6×10-17J 由于Ek=(m-m0)c2; m-m0=有 因此,上述结果, 如图所示:电子经过加速后的运动属于低速范畴,因此在相关计算中为≈5.9×106m/s。能
有关电子的速度
电子的速度不是光速。在室温下,电子的内能全部是动能。
电子的速度仅为7厘米每平方秒。
它的速度比光速还快,达到每秒30万公里。
电子在金属导线中的传播速度大体是多少,是不是应该远高于一般物体中的传播速度
电传播速度是指电场的传播速度,为30万公里/秒。电子的传播速度相对较慢,为10至4米/秒。
金属之所以能导电,是因为它们含有可以自由移动的电子。
在电场的作用下,导体中的自由电子基于热运动产生与电场方向相反的附加方向速度。
该速度的平均值称为漂移速度。
通常,电子在其他金属导体中的漂移速度也在10至4米/秒的范围内。
金属中自由电子的平均热运动速度约为105米/秒。
可见,自由电子在电场作用下的定向漂移速度远低于平均热运动速度。
既然电子在金属导体中的漂移速度如此之低,为什么通常说“电”传播得很快呢? 大家都知道,当远程打开开关时,它控制的灯会立即亮起。
根据估计电子的漂移速度,打开开关后,灯似乎需要很长时间才能打开。
事实上,这并不奇怪。
通常所说的“电”的传播速度,并不是电子在导体中漂移的速度,而是电场的传播速度。
电场在真空中的传播速度非常快,速度约为3×108米/秒。
传播“电”的过程看起来是这样的:在电路连接之前,虽然金属线中到处都有自由电子,但线中却没有电场。
整根导线处于静电平衡状态。
自由电子仅进行不规则的热运动。
电线中没有定向运动,当然也没有电流。
一旦电路接通,电场就会以大约3×108米/秒的速度广播有关场源变化的信息,导致整个电路的电线中迅速建立电场。
该场将导致局部自由电子漂移,形成电流。
认为一旦打开开关,自由电子就会从电源出发,以漂移速度朝一个方向移动,直到到达光线,这完全是一种误解。
电子的速度多大?
电子的速度分为传输速度和运动速度。传输速度为光速,漂移速度约为1m/s。