Milyen sebességgel halad az áram egy elektromos kábelben?

Az igazság az, hogy egy nagyon bonyolult dolgot kérdeztél, nem is fogok rá tudni válaszolni (pedig most van az utolsó félévem a BME villamosmérnökön).

Amit az első félreért, hogy az elektromágneses hatások, amik az elektronokat hajtják, fénysebességgel terjednek. Viszont maguk az elektronok ennél jóval lassabban, egy anyagra jellemző, a modellekben driftsebességnek hívott sebességgel "haladnak".

Első ránézésre csak az a nehéz, hogy ezt hogyan mérjük. Ugyanis nyomon kéne tudni követni egyetlen elektront az anyag belsejében, hogy lássuk, az elektromos tér mekkora sebességre tudja felgyorsítani. Felmerült, hogy esetleg más paraméterekből (pl. ellenállás) ezt meg lehetne határozni közvetlen mérés nélkül is. Viszont ez sem vezet eredményre: a sebesség vagy kiesik, vagy meghatározásához szintén mérhetetlen segédmennyiségekre van szükség.

Ez neked talán kicsit nehéz, de korrekt anyag:

[link]

A legmeredekebb viszont még hátra van: maga a sebesség feltevése is már téves. Az elektronok ugyanis nem bogyóként viselkednek a fémekben, nincs konkrét helyük, csak előfordulási valószínűségük. Nem tudod megmondani, hol vannak, ugyanis ha fogsz két tökéletesen ugyanolyan fémrácsot, és mind a kettőbe tökéletesen ugyanúgy, tökéletesen ugyanakkor "belemarkolsz", lehet, hogy mindkettőben akad elektron a kezedbe, lehet, hogy csak az egyikben, vagy egyikben sem. (Ezt egyébként határozatlansági relációnak hívják és nem valami egyszerű megérteni. Emberi nyelven olvashatsz róla Gamow, Tompkins úr kalandjai a fizikában című könyvében. Bár az emberi megfogalmazás szükségszerűen hiányos, de valahol el kell kezdeni).

Klasszikus értelemben tehát az áramvezető elektronoknak nincs sebessége, bár rendelhető hozzájuk sebességhez hasonló terjedési jellemző. Erről viszont mi már nem tanultunk.

Remélem, ha mást nem, azt érted, hogy az áram egy marha bonyolult és nagyon érdekes dolog :)

maga az áram valóban kb. fénysebességgel halad, mint egy korábbi hozzászóló már írta,

ha konkrétan egy elektronra gondolsz, akkor viszont meglepő lesz a válasz, kb. 1 méter/óra sebességgel megy a drótban az elektron, nagyjából mint egy csiga,