為什么一打開(kāi)開(kāi)關(guān)電燈立刻就亮了

　　電燈，即用電作能源的人造照明用具，能將電轉化為光，大大推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)步。下面是小編為大家整理的為什么一打開(kāi)開(kāi)關(guān)電燈立刻就亮了，僅供參考，歡迎閱讀。

　　大家一定都有這樣的經(jīng)驗，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，白熾燈立刻就亮了。當電流通過(guò)白熾燈的鎢絲時(shí)，通過(guò)電流的熱效應，鎢絲被加熱到白熾狀態(tài)，繼而發(fā)出明亮的光芒。從能量角度來(lái)考慮，白熾燈可以將電流中攜帶的電能轉換成熱能和光能。

　　電流是怎么流動(dòng)的？舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，由一節電池、一個(gè)開(kāi)關(guān)、一枚小燈泡和幾根導線(xiàn)組成了直流電路。在電池中，一系列復雜的電化學(xué)反應將電子由陽(yáng)極“搬運”到陰極。一旦閉合開(kāi)關(guān)形成了通路，攜帶著(zhù)負電荷的電子由電池的陰極出發(fā)，在導線(xiàn)中流動(dòng)，流經(jīng)開(kāi)關(guān)和燈泡回到電池的陽(yáng)極。在電化學(xué)反應的驅動(dòng)下，這種循環(huán)周而復始，電子就在這個(gè)電路中不斷“轉圈”。

　　如此看來(lái)，一打開(kāi)開(kāi)關(guān)，白熾燈就亮了，說(shuō)明電子的運動(dòng)速度應該是非�？斓�，是這樣嗎？其實(shí)對導線(xiàn)中電子移動(dòng)速度的計算表明，一團電子群體運動(dòng)的速度其實(shí)只有不到1毫米/秒，比蝸牛還慢得多！電子運動(dòng)如此之慢，為什么一打開(kāi)開(kāi)關(guān)，電燈就亮了呢？

　　這里，我們要區分電場(chǎng)傳播速度和電子漂移速度兩個(gè)概念。電場(chǎng)的傳播速度和光速一樣快，在真空中能達到3×108米/秒。形象地說(shuō)，電場(chǎng)每秒可以圍繞地球赤道“跑”七圈半！“電”的`傳播過(guò)程是這樣的：導線(xiàn)中各處都有可以自由移動(dòng)的電子，但開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，導線(xiàn)內并無(wú)電場(chǎng)，自由電子只是做無(wú)規則的熱運動(dòng)（熱運動(dòng)速度很大，但是運動(dòng)方向是隨機的，所以對定向移動(dòng)的電流沒(méi)有貢獻）；閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電場(chǎng)就會(huì )把場(chǎng)源（電池）變化的信息，以光速傳播出去，在電路的各個(gè)位置迅速建立起電場(chǎng)，電場(chǎng)“推動(dòng)”各處的自由電子做宏觀(guān)的定向漂移運動(dòng)，形成電流。電場(chǎng)建立后，燈絲附近的電子在電場(chǎng)力作用下“緩慢”地通過(guò)燈絲發(fā)光，若是由電源出發(fā)的電子在電路中轉一圈就要經(jīng)過(guò)非常漫長(cháng)的過(guò)程了！

　　這就像一根充滿(mǎn)水卻沒(méi)有水流的管子，突然打開(kāi)水龍頭向管子一端注入水，在水注入的瞬間，管子的另一頭就有了水流，但是這個(gè)水流并不是剛才從水龍頭里流出來(lái)的。水龍頭注入的水對管中的水產(chǎn)生了壓力，迫使它們定向運動(dòng)，瞬間建立的是這種相互作用，它和導線(xiàn)中的電場(chǎng)類(lèi)似，只不過(guò)電子的移動(dòng)速度要比水流還慢得多。

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