この記事で書いていること
遠くの電気でもスイッチを入れると、一瞬でつくように見えます。
ここでは電流の速さについて、説明します。
電気の伝わる速さ
■ 光の速さ
光速は毎秒約３０万キロメートルと定義されています。
地球の周囲が一周で約４万ｋｍなので
光の速さは一秒間に地球を７周半することになります。
時速に換算すると 300,000 km × 60（秒）× 60（分）ですから、
■ 電流の速さ
何百メートルも離れた所にある電燈でも
電気のスイッチを入れればその瞬間に点灯します。
これは、電流が流れたことによるものです。
電流の速度を考える時に 「電流の速さ＝電流の流れる速さ」 と考えてはいけません。
「電流の速さ＝電流の伝わる速さ」 と考える事の方が分かり易くなります。
「電流の伝わる速さ」というのは光速と同じと考えられています。
電子のスピードは以外に遅い
一般的に電子のスピードはとても遅くて
カタツムリの進む速さより遅いといわれています。
その速さではとても光の速さと同じにはなりません。
何しろ電子の大きさが非常に小さいものですから
1個の電子がどんなに速く移動したとしても大したものではないと考えられます。
なぜ光の速さと同じになるのでしょうか
■ ところてん方式による説明
いま仮に最初の子供を A君、最後の子供を B君として
すべての子供たちが 右を向いて一列に並んでいると思って下さい。
そして、今からすべての子供たちを今と逆の左に向かせる時に
ところてん方式では最後のB君に小さな声で「左向け左」と伝えて
それを次々に次の子供に伝えて繰り返す方法といえます。
しかし、この説明ではある程度の速度になりますがとても
光の速さになるという説明をするには無理があります。
■ 命令を伝えるもの
そこで考えられるのは
右を向いて一列に右を向いている子供たちを指揮する先生が
子供たち全員に対して「左向け左」と伝えることです。
このようにすれば全員がほぼ同時に左に向くことが可能になります。
電流の伝わる速さはこのように何らかのエネルギーが
電線内のすべての電子に対して命令を
伝えていると考えれば良いのではないでしょうか。
この命令に相当する何らかのエネルギーは
電界と磁界の作用なのではないかと考えられます。
電界と磁界つまり電磁場がこの役目をしていると考えられます。
いまスイッチがＯＦＦからＯＮになった瞬間に
電磁場が光速で伝わるので一斉に向きを変えると考えるのが良いでしょう。
以上で「電流の速さは光の速さと同じ？」の説明を終わります。