电的速度:输电是继公路、铁路、水路、航空和管道运输之后的“第六种运输方式”。电场以每秒30
万公里的光速传输,发电、输电、配电、用电同时完成。
为了可靠地供电和优化资源,降低用电成本,我们将输电线路联成一个大电网,供人们使用,电场的传播速度每秒钟可以绕地球差不多8圈。
通过发电厂发出电,电流从升压变电站里流出后,进入高压线,再通过变电站将电压降低,以便工厂和大型商场使用,通过变压器将电压降得更低,以便家庭使用。
扩展资料
电力是一种很容易传输的能量形式,能够适用于日以剧增,多不盛举的用途。例如,于1870年代出现的电灯泡,具有极大的实用价值。由于这发明,人们不再需要使用蜡烛或煤油来照明,因而得以避免了很多可能发生的火灾。
电灯泡所应用的焦耳加热(Joule heating)效应,也可以用来电力取暖(electric
heating)。对于这用途,电力取暖有三大优点:便利使用、容易控制、安全洁净。
但是,电力取暖有个很大的缺点,那就是,与燃煤取暖或燃油取暖相比,它的效率比较低。关于冷冻用途方面,电是一个很实用的能源。
安装在住家和办公室内,冷气机的使用带给人们很大的舒适。但是,冷气的耗电量也很大。对于这问题,电力公司正大力宣传提倡智慧地使用冷气。
电讯科技主要是依靠电来传达信息。十九世纪中期,自从威廉·库克 和查尔斯·惠斯通展示出第一座具有商业潜力的电报机,随着横贯美国大陆电报系统的建立,以及横贯大西洋电报系统的建立。
从地球的这一端到地球的那一端,使用电报机制,只需要很短几分钟时间,人们就可以即时地获得讯息。现今,光导纤维和通讯卫星这两个先进科技,占有了通讯科技市场的一大部分。它们所使用的传输科技仍旧是建立于电磁波原理。
电动机应用电磁原理,将电能转化成机械能的形式,来驱动各种各样的机械。一个固定不动的电动机,像绞车(winch),可以很容易地获得能源。
但是,移动的电动机,像电动车,必须随身带着像电池一类的能源装备,或者用取得电能的滑动接触,像集电弓。这要求限制了其行动范围和工作性能。
晶体管是二十世纪最重要的发明之一,晶体管是所有摩登电子电路的基本元件,最先进的集成电路在小小几平方公分的面积可以内嵌几十亿个微小的晶体管。
电力也被用来推动公共交通,包括纯电动公交车和火车。
参考资料来源: 中国共产党新闻网-电力科普背景材料
参考资料来源:百度百科-电
金属导电的原因,是其中存在着可以自由移动的电子。在电场的作用下,导体中的自由电子在热运动的基础上,逆着电场方向产生一个附加的定向速度,这个速度的平均值,称为漂移速度。
通常情况下,其他金属导体中电子的漂移速度也约为10-4米/秒这个数量级。而金属中自由电子的平均热运动速度的大小为105米/秒数量级,可见自由电子在电场作用下的定向漂移速度远小于平均热运动速度。
既然金属导体中电子的漂移速度如此之小,为什么平常还说“电”的传播速度非常快?谁都知道,在很远的地方把开关接通,它所控制的电灯就会立刻亮了起来,若按估计出的电子漂移速度的大小,似乎接通开关后要等很久电灯才会亮。
其实这并不奇怪,平常说的“电”的传播速度,不是导体中电子的漂移速度,而是电场的传播速度。电场的传播速度非常快,在真空中,这个速度的大小约为3×108米/秒。“电”的传播过程大致是这样的:电路接通以前,金属导线中虽然各处都有自由电子,但导线内并无电场,整个导线处于静电平衡状态,自由电子只做无规则的热运动而没有定向运动,当然导线中也没有电流。当电路一接通,电场就会把场源变化的信息,以大约3×108米/秒的速度传播出去,使电路各处的导线中迅速建立起电场,电场推动当地的自由电子做漂移运动,形成电流。那种认为开关接通后,自由电子从电源出发,以漂移速度定向运动,到达电灯之后,灯才能亮,完全是一种误解。
网址贴不上,整篇都上了。
关于电荷的定向移动速度和电场的传播速度
高 铁
有些同学认为,电荷的运动速度一定是很大的,如打长途电话时,电路一接通,对方马上就听到声音,这不是说明电荷运动的速度是很大的吗?
这说明,同学们把电流、电荷的定向移动速度和电场的传播速度混为一谈了。
大家知道,电荷的定向移动形成电流。在导体中产生电流的条件是:在导线两端存在电压。因为导体两端存在电压,导体内部电场强度就不等于零,这样,在导体中能够自由移动的电荷在电场力的作用下就作定向移动而形成电流。打长途电话的时候,是不是因为电荷从导线的一端移到另一端去呢?不是的,金属导线上电荷的移动就是自由电子的定向运动,在沿着数百千米长的电线上到处有自由电子。在没有电场时,金属导线内自由电子只作无规则的热运动,当接通电路,即在导线两端加上电压时,导线内就建立起电场,这时整条导线中所有的自由电子在电场力的作用下,除了热运动外,几乎同时开始朝着跟电场相反的方向移动。在一般金属导体中,自由电子热运动速度比定向移动速度大几百万、几千万、甚至几亿倍(定向移动速度的数量级是10的-5次方,米/秒)。 电子热运动的方向是在不断地作无规则变化的,但是自由电子的定向移动方向总是为外加电场的方向所控制,外加电场方向改变时,定向移动方向也会相应地跟着改变。譬如,当电源的输出电压发生变化时,导线内的场强和电流强度都会“马上”发生相应的变化。这里的“马上”并不意味着在导线内建立电场不需要时间,而是含有“极短时间”的意思。理论研究指出,电场在导线内的传播速度接近于光的传播速度。因此在几百千米长的导线上,只要一接通电路,导线内的电场就会“马上”建立起来,所有的自由电子就会一起“马上”开始做定向移动,而在整个电路上几乎同时出现了电流。当外加电压发生变化时,电场强度和电流的变化也就以接近于 3 0万千米/秒的速度沿着导线传播出去。所以,打长途电话之所以能很快地使对方听到声音,是由于电场的传播速度大的缘故。
至于自由电子在导线内的定向移动速度(这里所说的定向移动速度都指平均速度),那是非常小的。我们不难想到,自由电子在电场力的作用下的定向移动应该是加速运动,但由于每个电子时时刻刻要与金属晶体点阵发生碰撞,所以它们的定向移动速度是不可能增加到很大的。自由电子做定向移动的平均速度跟导体内的场强有关,场强大的时候,电子所受的电场力大,在前后两次跟晶体点阵碰撞的时间内的速度变化也大,因此平均速度也就大些。由于前后两次碰撞经过的时间极短,在一般情况下,速度变化很小,因而自由电子定向移动的平均速度也很小。在实际电路中,金属导线内的场强很少超过0.1V/m。
例:设有一条长为 L米、横截面积为1/250000平方米的金属导线,电阻率ρ=1.7/100000000欧姆米,当它通上1安培的电流时。导线内的场强E=?
解:因为这条导线的电阻
R=ΡL/S=1.7/100000000×(250000L)=0.00425(欧)
所以导线上的电压降
U=IR =1×O.OO425L=O.00425L(伏)
导线内的场强
E=U/d=0.00425L/L=0.00425伏/米
如果这根导线内的场强增到1伏/米,则加在这条导线上的电压应是U=Ed=0.001×(100L)=0.1L(伏)
通过的电流 I=U/R=0.1L/0.00425L=23.5(安)
如果这根导线内的场强增到0.1伏/米,则加在这条导线上的电压应是
U=0.2L(伏),电流I=U/R=0.2/0.OO425L=47(安)
根据安全用电技术规程,横截面积为4平方毫米的铜导线允许通过的最大电流是36安,所以,实际使用时,不允许通过那样大的电流。
现在我们粗略地算一算,在场强 E=0.1伏/米、电流 I=23.5安的情况下,导线中自由电子的定向移动速度到底有多大?
设电子的定向移动速度为v, 不难推得每秒内通过导线横截面的电子数目应有N=nSv,式中 S表示横截面积,n表示单位体积内自由电子的数目。因为对铜来说,每立方厘米大约含有 8×10的22次方个自由电子,已知每个电子的电量 e=1.6 ×10的负19次方(库),因此容易求出每秒钟内通过横截面的电量Q=eN=enSv(注意:S=4平方毫米)导线上的电流 I=23.5(安),由此求得自由电子的定向移动速度约为0.0005米/秒。
这个问题有两种回答
1,指电流的传播速度 (很快,一般可以忽略)
电路接通,电流马上形成,从理论上讲,这个速度就是光速
2,指带电荷粒子的运动速度 (大概每秒几厘米)
在输电线路中,电子作定向有序流动时,电子的迁移速度称为“电子漂移速度”
可以这样理解,好比有一根管子,里面装满黄豆后,在从一头塞进去一粒黄豆,另一头马上就出来一粒,这相当于电流传播速度;而你单独看管子里的某一粒豆时,他的移动速度是很小的。
关于电的速度: 光的传播速度就是光子的移动速度,而电的传播速度是指电场的传播速度(也有人说是电信号的传播速度,其实是一样的),不是电子的移动速度。导线中的电子每秒能移动几米(宏观速度)就已经是很高的速度了。
电场的传播速度非常快,在真空中,这个速度的大小约为接近于光速
。“电”的传播过程大致是这样的:电路接通以前,金属导线中虽然各处都有自由电子,但导线内并无电场,整个导线处于静电平衡状态,自由电子只做无规则的热运动而没有定向运动,当然导线中也没有电流。当电路一接通,电场就会把场源变化的信息,以大约光速的速度传播出去,使电路各处的导线中迅速建立起电场,电场推动当地的自由电子做漂移运动,形成电流。那种认为开关接通后,自由电子从电源出发,以漂移速度定向运动,到达电灯之后,灯才能亮,完全是一种误解
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电的速度是多少??战斗机能承受多大的电击