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电流可以超过光速吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-12-06 09:50:06

“电”是非常模糊的。


很多人(包括一些电气工程师)不明白的事情。

是信号不是沿着线传播,但通过导线周围的介质,所以波阵面传播的前沿以光速在绝缘介质(通常是在真空内速度的2/3),所以线与信号传播或它的速度,它会传播相同的两导线之间的差距(如600欧姆电视丝带),波导内,甚至在自由空间。

另一方面,如果你想要一个LED灯泡的电线,初始电压周游的外部导线绝缘子,创建一个位移电流,一点后电流通过电线,最初通过皮肤的外层微米,最终通过整个线,这是传导电流。所以,如果你盯着灯泡看,一开始什么也不会发生,然后它会突然变得半亮,然后逐渐变成全亮


大理石在橡胶管类比


管子里的弹珠不是一个精确的类比,但却是一个好的开始,毕竟在这个类比中不可压缩的弹珠会立即从远端弹出来,但它们没有。在现实生活中发生的事情是,有一个重要的电和磁干扰传播下来,并围绕着导线,重要的是,你必须有一个导体包围绝缘体。如果我们把这个比喻改为一个被空气包围的橡胶管,那么如果我们在一端塞进弹珠,就会形成一个凸起,这个凸起以300米/人的速度向下移动到另一端。如果橡胶管浸没在糖浆中,这将使膨胀速度减慢到200米/人。这里重要的是膨胀的速度,这是由管子外面的东西决定的。


橡胶管里没有弹珠


事实上,你可以不需要任何弹珠就能把管子里的凸起传递下去(一束压缩空气就可以了),这类似于无线电波(不需要电子=不需要弹珠)。


胶管外弹珠


你可以空橡皮管弹珠环绕,并发送一个凸起城墙(类似于波导)注意只有某些特殊形状的凸起,可以传播这种方式,(就像一个波导只允许有限数量的模式),例如最低订单模式需要一个向外隆起顶部的橡皮管,和一个顶部向内凸起,所以弹珠简单的从上到下,即他们流离失所,因此“位移电流”,但没有净运动沿管,因此没有“传导电流”。我们可以将这种模式称为“横向大理石模式01”或简称为TMo1,可以在两侧设置相同的模式:TM10。模TM11会让弹珠在橡胶管周围循环=圆偏振。

纵向模式也可以设置为先向内隆起后向外隆起,能量由胶管外的弹珠暂时沿胶管移动而传递,即“纵向弹珠模式”= LM00。在任何一种模式下,你都可以把一根手指放在管子的两端,让它摆动一下,过不了多久,你就会感觉到管子的另一端也在摆动。所以你是在传输能量和信号,而不是把玻璃球推到管子里。

传播速度是由试管内的介质决定的,所以如果试管内充满了糖浆,传播速度会慢一些。重要的是弹珠需要摆动(=位移电流),但它们不需要流动(=传导电流)。同样地,你也可以在水管的另一端产生水花,而不用打开水龙头,只要跺一下水管就可以了。

所以传导(流,能量)和传播(位移,信号,或信息)是两个分离的动物,即使通常被看到在一起(而且两者只是电家族的两个成员)。

你需要一个等离子体物理学家来正确回答这个问题。

我对电弧的理解是,它需要一些时间来形成等离子通道,这是发光的等离子体发出光。手臂波浪数据,基于短弧发射器,我年前使用(如一个贫穷的芒激光),1毫米的差距大约需要1 ns建立等离子体,然后引发的光旅行大约ns /脚,我认为闪电(和原子弹,激光)建立等离子体通道低于这个,可能与辐射平衡,可用能量的原子达到5000 k。

我猜一下,电弧的传播速度可能比c慢30到1000倍。
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