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2011年1月11日 (火)

電流を考える

電流とは
電子の流れと習いましたね。金属などでは「自由電子」が媒体となるので、電圧を加えたとたんに光速で電線の端から端まで飛んでいく...そんな想像をしていましたが、実は電流は「光速」ですが、電子は「低速」なんだそうです。
ハード的には
電流は光速(秒速30万km)で伝わりますが、Wiki の記載によると、「断面 1mm2の銅線に1Aの電流を流した場合、電子は平均的に 4.4mm/分の速度で流れる。」そうです。毎分4.4mmってすごくゆっくりではありませんか?Images 自由電子自体が端から端まで飛んでいく訳でなく、自由電子はいつもはランダムに動いているところに、電圧が加わると自由電子が引きよせられますが、その流れによって電磁場が起こって伝搬するそうでWikiでは「電流は粒子である電子の動きそのものが伝播するのではなく、導体の内外を電磁場の変化が光速度に近い速度で伝播することで電子のゆっくりした流れの先端部が高速で移動してゆくのである。この電磁波は電子などの荷電粒子の動きで生じる」と解説されています。
ソフト的には
 超ミクロな見方では、金属をたくさんの太陽系(金属原子)が密集した状態にたとえると、太陽系の外側の惑星(電子)が電圧で引っ張られるとその動きが電波となって隣の太陽系の自由電子に影響を与えて連鎖してゆく...なんて、ことが電線の中で起こっていると思うとちょっとロマンチックですね。


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