Как определяется скорость распространения электрического поля в металлическом проводнике? 1) Что определяет скорость

Скорость распространения электрического поля в металлическом проводнике определяется несколькими факторами. Рассмотрим их по очереди:

1) Скорость движения электронов в проводнике определяется внешней силой, действующей на них. В металле электроны свободно перемещаются в валентной зоне атомов, и внешнее электрическое поле оказывает на них силу. Именно эта сила заставляет электроны двигаться, образуя электрический ток.

2) Отношение заряда электрона к его массе, умноженное на силу тока в проводнике, равно скорости движения электронов. Математически это можно записать следующим образом: \[v = \frac{I}{n \cdot e \cdot S}\], где \(v\) - скорость движения электронов, \(I\) - сила тока, \(n\) - концентрация электронов в проводнике, \(e\) - заряд электрона, \(S\) - площадь поперечного сечения проводника.

3) Скорость распространения электрического поля в металлическом проводнике не зависит от скорости звука. Вернее, электрическое поле распространяется по проводнику со скоростью, близкой к скорости света. Но связи между этими двумя величинами нет.

4) Скорость распространения электрического поля в металлическом проводнике не может быть равной скорости света. К сожалению, она несколько меньше, и обычно составляет около 99% от скорости света. Это связано с торможением электронов структурными дефектами внутри проводника.

Вот таким образом, скорость распространения электрического поля в металлическом проводнике определяется движением электронов и их взаимодействием с внешними силами. Несмотря на то, что она чуть меньше скорости света, она все равно достаточно высока, чтобы обеспечивать эффективную передачу электрических сигналов и сигналов связи.