電流有多快？這是一個好問題，因為它看起來很簡單，但通常表明存在一些潛在的誤解。回答這個問題的第一個困難是知道，什麼是電？您的意思是：

1. 電場變化傳播的速度有多快？ >或...
2. 電荷載體的移動速度有多快？
ol>

通常，問這個問題的人實際上關心的是前者，但正在考慮後者。但是，由於對差異沒有清晰的了解，他們的根本關注點實際上無法在不退縮並解決導致問題的潛在誤解的情況下解決。

理解是：有力量，而且有些東西可以傳遞力量，但它們卻不一樣。這是一個示例：我握住一根繩子的一端，而您握住另一端。當我想引起您的注意時，我用力拉繩。有繩子，有拖輪。拖船以力波的形式沿繩索中的聲速行進。繩索本身將以其他速度移動。

說我有兩個監視塔，當我看到即將到來的入侵者時，我大喊大叫到另一個塔。聲音將以聲波的形式在空中傳播。空氣中的分子移動速度有多快？你在乎嗎？

有些人不會等到真正解釋了分子的運動後，即使這通常與他們的擔憂無關。答案是：分子一直在所有隨機方向上飛行。它們飛來飛去是因為它們的溫度非零。有些非常快。有些很慢。他們一直在碰碰碰碰。這是非常隨機的。

當您大聲喊叫時，您的聲道會壓縮一些空氣（並隨著聲帶的振動而變稀疏）。該壓縮區域中的分子希望移動到壓力較小的區域，因此它們確實這樣做。但是現在此附近區域的空氣過多，並且壓縮程度比周圍的空氣略大一些，因此壓縮區域向外擴展的程度更大。壓縮波以聲速在空氣中移動。

所有這些都疊加在前面提到的分子的隨機運動上。聲道中相同的分子不太可​​能會在聽者的耳朵中振動。如果觀察單個分子，您將觀察到它們向各個方向移動。只有觀察到很多，您才會注意到一個方向上的運動方向要多於另一個方向。對於所有我們都稱為“聲音”的事物，確實是由於熱噪聲引起的分子的隨機運動遠大於由於聲音引起的分子的運動。當“聲音”成為更相關的運動時，我們傾向於將其稱為“聲音”而不是“爆炸”。

通電情況沒有太大不同。金屬導體中充滿了電子，這些電子可以自由地在整個電路中以隨機方向徘徊，而這樣做的確是因為它們很溫暖。我們電路中的事物在這片電子海洋中產生波，這些波以光速 ^{1 sup>傳播。在我們通常在電路中遇到的電流下，大多數電子運動是由於熱噪聲引起的。}

所以現在我們可以回答以下問題：

電場以光速在它們正在傳播的介質中傳播。對於大多數電纜，這大約是真空中光速的60％至90％。

電荷載流子的移動速度有多快？單個電荷載流子的速度是隨機的。如果取所有這些速度的平均值，則可以獲得的速度取決於電荷載流子密度，電流，導體的橫截面積，在銅線中通常小於每秒幾毫米。在此之上，普通金屬的電阻損耗變得很高，人們傾向於使導線更大，而不是迫使電荷更快地移動。

進一步閱讀：電流流動速度 Beaty

^{1：光速取決於聲音傳播的材料，就像聲音一樣。請參閱波傳播速度。 sup>}

這實際上是一個物理問題，而不是電子問題。原因是電氣和電子工程師很少（如果有的話）考慮這種亞原子計算。電子實際上在移動是至關重要的事實，它們移動的速度對電路幾乎沒有影響。對於工程師可能有用的是，知道電勢（電壓）的變化速度有多快，因為這將決定與電荷載流子的電阻，電容和電感有關的最大數據傳輸（線速），除其他事項外。這也與其他一些答案中討論的波傳播速度有關。這是兩個完全不同的問題...

電概述

首先，“電”不會流動。電流是電荷流的物理表現。儘管此術語適用於廣泛的現象，但通常與電子（帶負電的亞原子粒子）的移動（激發）相關。當某些元素複合後，電子可以自由地從一個原子移動到下一個原子，穿過電子云的最外層。導體很容易允許電子流動，而絕緣子會限制電子流動。半導體（如矽）具有可控的電導率，因此非常適合用於現代電子產品。

您可能知道，電流的測量單位是安培（安培）。這實際上是一秒鐘內有多少個電子通過單個點的度量：

1 Amp = 1庫侖每秒= 6.241509324x10 ^ 18電子每秒 >

只要導體上存在電壓（電勢），（電線，電阻器，電動機等）電流就會流過。電壓是兩點之間電勢的度量，因此具有更高的電壓將允許更高的電流通過，即，每秒有更多的電子通過一個點。

電子速度

當然，禁食的已知速度是光速：3 * 10 ^ 8 m / s。但是，電子通常不會在此速度附近移動。實際上，您會驚訝地知道它們的實際移動速度。

電子的實際速度稱為漂移速度。當電流流動時，電子實際上並沒有通過導線成直線運動，而是通過原子來回擺動。使用以下公式，電子流的實際平均速度與電流成比例：

v = I /（nAq）=電流/（載流子密度*載流子橫截面積*載流子電荷）

此示例摘自 Wikepedia，因為我不想自己查找數字。

請考慮3A電流流過直徑為1mm的銅線。銅的密度為8.5 * 10 ^ 25電子/ m ^ 3，一個電子的電荷為-1.6 * 10 ^（-19）庫侖。導線的橫截面積為7.85×10 ^（-7）m ^ 2。因此，漂移速度將是：

v =（3庫侖/秒）/（8.5 * 10 ^ 25電子/ m ^ 3 * 7.85 * 10 ^（-7）m ^ 2 * -1.6 * 10 ^（-19）庫侖）

v = -0.00028 m / s

請注意負速度，這意味著電流實際上以通常認為的相反方向流動。除此之外，唯一需要注意的是這實際上有多慢。 3安培的電流並不小，銅線是極好的導體！實際上，電荷載體中的電阻越高，速度將越快。這類似於噴頭上的不同設置會導致相同壓力的水以不同的速度從水龍頭流出。孔越小，水流出的速度就越快！

了解這一點

如果電子運動太慢，則如何如此迅速地傳輸數據？甚至，電燈開關如何從遠處瞬間控制燈光？這是因為沒有一個電子必須從電路中的一個點流到另一點，任何東西都可以工作。實際上，電路的每個點始終都有許多自由電子（其數量取決於載體材料的元素組成），只要施加足夠大的電勢（電壓），它們就會移動。

想想管道中的水。如果開始時管道中沒有水，則打開水龍頭時，水會花一些時間才能到達水龍頭。但是，在家庭中，管道的每個點都應該已經有水了，因此水一打開就從水龍頭中流出。它不必從水源流到水龍頭，因為它已經在管道中，只需等待潛在的推動力即可。導線也是如此：導線中已經有太多電子，只是等待電壓電位的存在而被推動通過。一個電子從導線中的一個點移動到另一點所需的速度完全無關緊要。

另一方面，通過物理介質進行數據傳輸的速度非常重要，並且確實具有理論上的最大值，正如這個精彩的問題和答案中所討論的那樣，因此我在這裡不做介紹

電子誤導了你。別管他們。無論如何，他們走錯了方向。人們喜歡建立小的動畫模型來顯示它們到處運動-這是正確的，並觀察到電子通信接近即時-是正確的，並得出結論，電子幾乎瞬時地運動-這是錯誤的。

1. 電流有多快？

   有兩種可能的解釋：“電子移動多快？”和“電子信號傳播的速度有多快？”

   庫爾特已經回答了“電子移動的速度有多快？”具有漂移速度。但是，電信號由在電荷載體的幫助下在材料中傳播的電磁波來定義。受傳輸線屬性的影響，信號以光速的一部分傳播。

   這對高速系統施加了實際限制。實際上，信號沿PCB的30厘米傳播需要大約一納秒的時間。因此，計算機各部分之間的延遲最小。

   線電感和電容限制了製作邊緣並將其沿線發送的“清晰度”。它將被拖向正弦波形狀。

   請注意，可以通過載波放置的數據量仍然不同，這取決於其信噪比。傳播速度決定了最小等待時間，而不是帶寬。

2. 電子的速度在電阻器中與在導線中不同嗎？

3. 有關係嗎？

   從上面我們知道，對於電子速度，答案是“是”和“否”。

   波傳播速度受所傳播的材料以及附近任何絕緣體與接地層的電容，電感和介電常數的影響。因此，由於信號由不同的材料製成且與電路板分開，因此信號將通過電阻器與導線傳播的速度略有不同。

4. 電子的影響是唯一重要的事情，較低的抽像水平在實踐中沒有用？

ol>

大多數時候，您不必擔心電子。他們直接參與了陰極射線管，真空熒光顯示器和熱電子“閥”。電路中的晶體管，FET或二極管要簡單得多。

考慮一條多米諾骨牌行-將一端推到另一端，然後乾擾轉移到另一端。單個碎片的速度與擾動或波前的速度非常不同，並且沒有單個碎片從此處移動到那裡。

有許多相對的想法

• 電子運動有多快？
• 電流流動時電子有多快漂移？
• 信號沿著銅線傳播的速度有多快

您可以將其與類似的老式管道水

• H2O分子總是在液態（或開氏0以上的任何狀態？）上搖晃。
• 軟管中的H2O分子也從水龍頭緩慢地移到噴嘴上
• 打開水龍頭時，

電子的實際答案是

• 不知道，這是非常快的。 2 x 10 ^ 6 m / s？ （ ref†）
• 典型值可能是每小時1米。
• 光速的一小部分。 （ ref‡）

_{†​​對於特定軌道中的電子，銅中“自由”電子可能有很大不同： ）。
‡對於鹽水中的信號，銅的可能大不相同：-） sub>}

另一方面，

在任何人都可以回答OP問題之前，我們首先必須定義“電力”一詞。當電子流動時，這是“電流流動”嗎？不，是的！不同的教科書彼此矛盾。

物理學家說，電量是庫侖；電量是庫侖。負責。 （例如，請參閱《 CRC手冊》。或者是NIST，或者是物理單位的MKS SI標準。）在“電”的定義下，我們可以說電子在移動時會攜帶少量的電。在金屬中，流動的電流（電流）是緩慢漂移的電子。

為什麼會有這個問題？很簡單：大多數非物理教科書完全不同意。相反，他們說“電”是指“電子流”或電流。對他們來說，“電”不是庫侖，而是流量。安培。對於他們來說，每當流量停止時，“電”就消失了。

但是對於物理學家來說，當流量停止時，電只是在導線中靜止不動，因為載流子的密度在安培變化時不會改變。對於物理學家來說，所有電線都已經充滿電。總是包含“電子海”；所有金屬的移動載體。但是對於非物理教科書，電線就像空的管道，“電”幾乎以光速行進。

那電是什麼？物理標準（MKS，SI標準約定）明確定義了電。但是我們的學校書本忽略了這一點，或者他們默默地假裝可以根據需要更改物理標準。取而代之的是，所有學校教科書都同意以非常不同的方式來定義“電”：不是作為收費的數量，而是收費的流動動作。

那是什麼電？ （或更有趣的是，電流是……電流嗎？每當電流開始流動時，我們將其稱為“ ...電力嗎？”）

：）

這種瘋狂甚至感染了工程語言。物理學家說，電子是金屬中的電荷載體。工程師卻稱它們為...電流載體？是的檢查任何大學工程文本。物理學家了解電荷守恆。這是基本法則。但是我們的工程師了解到……電流的守恆？！我們被告知電流是流過電線的“東西”。 EE教科書中充斥著“電流流”這一短語，很少提及“費用流”的正確版本。

解決此類問題的傳統方法是眾所周知的：開發標準並定義技術術語狹義。然後仔細遵守那些語言標準。不要使用流行的定義，而只能使用狹窄的科學術語。這消除了所有的霧氣和BS和混亂。但是在這種情況下，這將是一場艱苦的戰鬥，因為使用物理標準將意味著成千上萬本非物理科學/電子/工程師教科書以及幾代專家根本上是錯誤的。由於對基礎科學術語的不斷濫用，許多世代學生現在都不知道“電”的真正含義，因此必須不斷地詢問它是否隨著漂移速度（電荷流）而緩慢地流動，或者電會隨著速度的變化而逐漸變大。接近光速（電流在電路中的傳播。）

更多的BS削減：電流不流動，而是傳播。當我們推桿的一端時，運動不會流動。相反，它以波浪的形式傳播。電路中的電流與之相同：是的，電荷流動，但是電流的波傳播。電流的近光速傳播與EM波相同。

最後，問自己一個至關重要的問題：在河流和溪流中，是否有“水流”流過？還是這些東西實際上叫做“水”？