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电子在电路中是怎样运动的？

查字典物理网 2012-12-29

金属导体中的电流是电子的定向移动形成的。那么电子在电路中是怎样做定向运动的呢？

有的同学根据一拉开关电灯就亮，猜想一定是发电厂的电子在拉开关的瞬间，飞速地、几乎不费时间地跑到了电灯上。也有的同学猜想电子可能是在电路中一个顶着一个地在作“顶牛接力”。就像小朋友玩的“倒砖游戏”一样（图2－3），当推倒第一块砖时，其他砖将接连不断地被推倒。当然按照这种想法，电子在电路中“顶牛”的速度也必须是极大的，不然电灯，为什么一拉开关灯就亮了呢？

以上猜想虽然都有一定的道理，但是都不对。那么电子在电路中究竟是怎样运动呢？为了说明这个问题，我们先来回想一下游行队伍的运动情况吧。

游行开始前，队伍在大街上静静地等候着。当总指挥一声令下，游行开始的时候，队伍中的每个人听到了命令，都动了起来，整个队伍就开始前进了。

好！电子在电路中的运动就好像游行队伍一样。

闭合开关，接通电路，这就像游行队伍的总指挥一声号令，整个电路上各处的电子都很听话，几乎同时开始向正极前进，形成了电流，电灯亮了。号令传播的速度跟光速相同是300000千米／秒，这样高的速度，以致于北京的电报员一按电报机上的开关，则几乎同时（相隔约为1／300秒）上海电报局的电报机便动作了。

应该说明的是，电子开始前进是很及时的，但是前进的步伐却很缓慢。例如，在直径约2毫米的铜导线上，若通过10安培的电流，这时电子定向前进的平均速度才是0．02厘米／秒。按照这个速度前进，电子定向移动1厘米，大约需要45秒！

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