电磁波速度的计算公式是什么

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白清蓝|责任编辑|2024-03-15 15:25:03
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电磁波速度计算公式为:ᴠ=1/√eμ=c/√erμr,式中v指电磁波速度,c为光速,er为材料的相对介电常数,理想导体中er=1,ur为材料的相对导磁率,真空理想下ur=1,即当er=1、ur=1,相当于导体没有导电率ρ时,计算公式就为v=c,此时电磁波能量可以用光速的30万千米/秒传播。

即便是金、银、铜导体,依然会存在导电系数ρ,只是比其他导体的电阻率小得多。除非是超导材料,但其电阻也只是接近0而根本达不到绝对的0,即影响电磁波能量在导体传播速度的因素很多,主要是导体的电阻率及长度。

电流传播速度接近光速,但电子的移动速度与电流传播速度是不同的概念。首先电流是指电荷的定向移动,分为正电荷和负电荷。以常见的铜金属导体为例,任何金属导体里面能自由移动的是电子,它是负电荷,通电导体内自由电子的移动速度,这个电子定向移动速度会很慢,小于1mm/s。那么有人就会反过来问,为什么电灯开关一开,电灯就亮了?

当闭合开关之后,整个电路接通形成闭合回路,此时电路中的电场瞬间就建立了,而电场是形成电流的条件。在电场的作用下,导体内部的自由电子开始按电场线的反方向有序运动,从而形成电流。而电场建立的速度非常快,它是光速。若干电子过来,就有若干电子出去,电流的传播速度就是电场的建立速度。

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