电子产业一站式赋能平台

PCB联盟网

搜索
查看: 76|回复: 0
收起左侧

电流的速度有多快?是光速还是龟速?

[复制链接]

483

主题

483

帖子

2896

积分

三级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
2896
发表于 2022-8-24 08:00:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

arnrfcjh3r164020358933.gif

arnrfcjh3r164020358933.gif

各位做嵌入式的童鞋,你们有没有想过一个问题:电流的速度有多快?李永乐老师做了一个实验,是这样的。1、利用2个仪器,信号源和示波器,信号源用来产生波形,示波器用来捕捉波形。2、信号源和示波器之间用不同长短的导线。

4e112o5lmxs64020359033.png

4e112o5lmxs64020359033.png

S1固定1米的长度,S2采用3米、5米、7米等不同长度的导线。因为导线长度的不同,在示波器上波形之间会有时间延迟,这个延迟是可以用示波器量出来的,为△t,那么电流的速度很容易得出了,V=(S2-S1)/△t。如下图所示,信号源一个通道接了两个不同长度的导线,分别接到示波器的两个通道。

rbmt2auk3da64020359133.png

rbmt2auk3da64020359133.png

利用示波器,可以量出两个波形峰值之间的时间延迟。

lh2eb4v05ie64020359233.png

lh2eb4v05ie64020359233.png

3、通过更换不用长度的S2导线,得出的时间延迟数据如下。

yuvjwtui1uz64020359334.png

yuvjwtui1uz64020359334.png

李老师分别用了3m、5m、7m、9m、11m、13m的导线,所以长度差依次是2m、4m、6m、8m、10m、12m,长度差和时间差几乎是成等比例关系的。
根据上面的数据,可以计算出电流的速度:V=S/△t=2m/10ns=200000000m/s
也就是每秒20万公里,可以绕地球5圈。
4、李老师将这些数据也做了曲线拟合,得出的电流速度就是在20万公里每秒。

x02oheixjqe64020359434.png

x02oheixjqe64020359434.png

李老师留了一个问题,这个实测数据,是光速的2/3,和我们平时想的电流速度等于光速还是有差距的。
评论区有人给出了答案,是这样说的。
李老师好,在下来回答您留的问题:电磁波沿传输介质传播的相速度为c/sqrt(u*e),其中c为光速,u为介质的relative permeability(相对磁导率),e为relative dielectric constant(相对介电常数)。如果导线外就是真空,那么u和e都等于1,所以得到的速度就是光速。而对于您实验中用的coaxial cable(同轴电缆),其导体部分和绝缘体部分都是非磁性的,另外聚乙烯材料的介电常数约为2.3左右,所以由公式可得v=c/sqrt(1*2.3)=0.66c,与您测到的2/3光速一致。
有一位近百万粉的知乎答主,意见却不一样,说电流速度是龟速。

typwcsrocit64020359534.png

typwcsrocit64020359534.png

你们怎么看?
欢迎评论区说出你的想法。
--本文转载自公众号:记得诚
大家感兴趣可点击上方关注
-END-
往期推荐
《可能是物联网技术最好的一篇解释!》《去大城市996不结婚生子,和做太监一样?》《编程水平真的是一个量变到质变的过程吗?》《送给每个职场人的8条成长建议》
《来!给你秋招简历添上浓墨重彩的一笔》
敬请大家星标关注公众号《朱老师IT充电站》。
每天了解一些新技术,每天辩一些真道理!

f2obu2vciic64020359634.gif

f2obu2vciic64020359634.gif

4p3abfpfzq464020359734.png

4p3abfpfzq464020359734.png

点个 赞 点个在看

lthl55n3h1164020359834.png

lthl55n3h1164020359834.png
回复

使用道具 举报

发表回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则


联系客服 关注微信 下载APP 返回顶部 返回列表