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發電站發的電怎麼給用戶

生活更新时间:2024-12-02 12:52:27

初中階段的學習中，我們說電荷的定向移動形成電流。于是乎，我們把電流比作水流，把抽象的電現象具體化、形象化，使我們很容易理解。但是我們初學者就會有很多疑惑？發電廠距我們家幾百公裡，甚至更遠，那麼我們電閘一閉合，電燈馬上就會亮，電荷真的跑的那麼快嗎？

電子的确是會象水一樣，在電壓的推動下定向移動的，但這個速度大約在零點幾米每秒到幾米每秒(與電壓和材料有關)，這個速度是相當慢的。那麼如何解釋剛才的那個問題呢？

從電流角度來說，整個電路中都充滿了電子，就象水管中充滿了水，閥門一打開，水管中的水同步流動，同理，電路開關一閉合，所有電子都發生定向移動，燈附近的電子立馬就會流過電燈并使之發光，而并不是要等發電廠的電子流到你的燈裡去。

發電站發的電怎麼給用戶（電從發電廠到我們家需要多長時間）1

電荷在導體中運動

接着我們讨論一下電能傳播的問題，發電廠的作用是在電路中提供一個電場，電場的傳播速度就是電磁波的速度，這個速度等于光速。開關閉合時，電路導通，電場也随之建立，電子就在電場的作用下開始定向移動，電流就形成了。也就是說，電能是光速傳播的。

發電站發的電怎麼給用戶（電從發電廠到我們家需要多長時間）2

直流電在電路中遊動

當然，假如發電廠離你家有1光年(光1年走的路程)的距離，那你的電燈要在開關閉合1年後才會光。但通常發電廠距離你家的用電器的距離相對于一光年幾乎可以忽略不計的。

不過事實上，我們家庭用的是交流電，我們國家電網交流電的頻率是50Hz，那麼電流方向每秒鐘都會改變100次，電子一下從這邊流過電器，一下從另一邊流過，總體來看電子是不斷振蕩的。這個振蕩的幅度非常之小，根據我一開始說的電子定向運動速度，不妨取大的10m/s(事實上家用電器是達不到這個速度的)，電子每0.01s都要變化一次方向，即使不考慮加速減速過程，電子的振蕩幅度最多也不過10厘米，不用說發電廠，你家門口的電子都可能永遠不會跑到你的家裡去。

發電站發的電怎麼給用戶（電從發電廠到我們家需要多長時間）3

交流電在電路裡流動

現在可以總結一下了，電這個字，在物理學裡可能表示不同的意思：電荷、電流、電能....作為電子，前面說了，它可能永遠沒有機會從電廠到你家的電燈，但電流會在電路接通的瞬間伴随電場的建立而在你家的電燈中形成，并把電能送到電燈中使它發光。

文章來自初中物理微課

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