СКОРОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Меня давно интересует один вопрос, для выяснения которого я предлагаю мысленный эксперимент. Допустим, что мы протянули проводник из точки А в точку В и обратно. Расстояние между точками 18 миллионов километров, то есть световой час. В точке В установим прибор, регистрирующий появление сигнала, в точке А - источник тока, индикатор (лампочку) и выключатель. Замкнем цепь. Как известно, все электроны в проводнике начинают двигаться одновременно. Значит, индикаторы в точках А и В мгновенно и одновременно покажут наличие тока. Но это - явное нарушение теории относительности, согласно которой в точке В ток должен появиться через час, а в А - через два часа. В чем же здесь противоречие?

Через какое время после замыкания ключа прибор в точке В покажет появление тока, а лампочка в точке А загорится?

В. КРАВЧЕНКО (пос. Безенчук Самарской обл.).

Электрический ток в металле - это направленное движение электронов. Двигаться электроны заставляет электрическое поле, создаваемое источником питания. Но электрическое поле представляет собой одну компоненту поля электромагнитного и, следовательно, распространяется со скоростью света. Поэтому прибор в точке В покажет появление тока не сразу после замыкания цепи, как мы привыкли видеть, включая свет в квартире, а через час. Лампочка в точке А зажжется через два часа в полном соответствии с теорией относительности. Более того, если на пути электрического тока поставить замедляющую систему (линию задержки), можно существенно понизить скорость распространения поля, а значит, и тока. Отношение скорости волны в вакууме c к скорости ее распространения в системе v: n = c/v - называется коэффициентом замедления. Эта характеристика имеет тот же физический смысл, что и показатель преломления прозрачной среды для света.

Читайте в любое время

Обложка журнала «Наука и жизнь» №2 за 2001 г.

№2, 2001

Товар добавлен в корзину