Автор Ђорохан задал вопрос в разделе Естественные науки
Какая скорость у электрического тока? И какая скорость у электричества в молниях? Или она одинакова? и получил лучший ответ
Ответ от Иван Федоров[гуру]
Если грубо, то выглядит всё примерно так.
Электрический ток в проводниках - это движение свободных зарядов (так называемых электронов проводимости). Они всегда есть практически в любом месте проводника, а чтобы привести их в движение нужно электрическое поле. Электромагнитное поле вдоль проводников распространяется почти со скоростью света, поэтому электрический ток почти мгновенно начинается по всей длине проводника. При этом скорость упорядоченного движения электронов в проводнике всего несколько сантиметров в секунду. Но есть ещё и третья скорость - это скорость хаотического движения электронов - она порядка сотен метров в секунду (однако хаотическое движение не даёт макропереноса заряда и потому не является электрическим током). Как всё это совместить? Вот представьте облако мелких беспорядочно движущихся частиц. Скорость - сотни метров в секунду, но всё облако в неизменном виде остаётся на месте - тока нет. Когда до облака со скоростью света доходит сигнал, .оно всё целиком начинает медленно (несколько см/с) смещаться. Это и есть аналог эл. тока в проводниках.
В молнии все немного иначе. Это разряд в газе. Изначально газ - диэлектрик, в нём нет свободных зарядов, способных создать ток. Однако из-за возникающих при грозе сильных электрических полей газ начинает постепенно ионизироваться, а в какой-то момент возникает пробой - лавинообразный процесс сильной ионизации и возникновения токопроводящего канала в газе. Фронт этого лавинообразного процесса пробоя называется лидером. Скорость лидера не помню, но можно посмотреть в Википедии (порядка сотен тысяч метров в секунду). Собственно дальше по каналу, пробитому лидером, начинает течь ток разряда. Причём разряд идёт в сторону, противоположную движению лидера. Распространение основного разряда тоже идёт с высокими скоростями порядка сотен тысяч километров в секунду (но это не скорость движения ионов, а скорость распространения процесса, как, например, скорость распространения огня). Ионизированный канал поддерживается самим разрядом. Скорость ионов в токопроводящем канале выше, чем у электронов в проводнике, т. к. плотность низкая. Т. е. ток в разряде молнии тоже характеризуется несколькими скоростями: скоростью распространения электромагнитного поля (почти скорость света) , скоростью образования токопроводящего канала (скорость лидера молнии) , скоростью распространения разряда и скоростью ионов в токе разряда.
скорость света, как принято пока считать.
В молниях скорость распространения не равна скорости распространения эл. тока, в проводнике !
Там ток движется от точки, к точке, накапливая заряд, при каждом пробитии и длиться вполне видимое время ( на "замедленной съёмке" это отчётливо видно и послесвечение тут ни причём )
Скорость тока, или скорость движения зарядов?
Первое, для проводников домашней сети, - почти скорость света, а вот средняя скорость сноса зарядов там порадка нескольких сантиметров в секунду.
Распространение молнии намного быстрее: от сотен до тысяч километров в секунду.