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科学

電気の速度はどれくらいなのか

いまでは日本国内で電気設備が通っていない場所はほとんどないほどに普及しています。

そしてこの電気設備はスイッチを入れた瞬間に点灯して、私たちの暮らしを豊かにしてくれています。

それでは、この電気とはどの程度の速度で伝わっているのか、理解していますか。

ここでは、この「電気が伝わる速さはどの程度なのか」「光速と同じスピードなのか」「時速にするとどの程度か」「赤道一周(地球一周)するのにかかる時間」について解説していきます。

電気の伝わる速度は光の速さと同程度なのか

結論からいいますと、電気の伝達速度(電気信号の速度)はおよそ秒速30万kmとおよそ光速と同じといえます。

なお、電気が伝わることは、厳密には電子が流れる(電流が流れる)ことによって起こります。

ただ、電子が移動する速度と電気の伝達速度は一致しません

実は電子が移動する速さは遅く、秒速数mm程度といえます。電子が移動することで、玉突き現象のようにもう一方の端の電子が移動することをイメージするといいです。

結果として、電気の伝達速度は光速ほど速いが、電子の動く速度はそのまでであるというような現象が起こっているのです。

電気の速度は時速にするとどのくらいなのか

それでは、具体的なイメージをもつためにも、この電気信号の速度を時速であらわすとどの程度なのか考えてみましょう。

上では電気の伝搬速度は、秒速30万キロメートルと光速と同等であることを記載しました。

ここで、1時間=3600秒であるため、30万×3600=時速10億8000万kmとなるのです。いかに「電気の伝わる速さが速いのか」が理解できたと思います。

電気が地球一周するのにかかる時間は?

それでは、電線が地球一周に配備され、そこに通電した場合にかかる時間も考えてみましょう。

地球一周の長さはこちらでも解説していますが、約4万kmといえます。

よって、通電された電気の速さ30万キロ/sで移動した場合は、4/30=0.133秒程度で地球一周するといえます。

まとめ

ここでは、電気の伝搬速度(秒速)、時速に変換したときの電気信号の速さ、地球一周するのにかかる時間について解説しました。

電気が伝わる速さは、約秒速30万キロメートルと、光速とほぼ一致します。

このとき、電気の伝搬速度は電子の移動する速さとは異なります。

電子自体が移動する速さは大して速くなく、この電子が玉突きのように起こるため、電気信号の速度としては非常に速くなるといえます。

なお、この電気の伝搬速度で移動した場合、地球一周するのに要する時間はおよそ0.133秒ほどと非常に速いです。

普段の生活で電気をつけるときにも、上のような現象により電気が流れてきていることをイメージし、毎日の生活をより楽しんでいきましょう。

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アラサーの男性です。自分が今まで経験・勉強してきた「エクセル」「ビジネス用語」「生き方」などの情報を、なるべくわかりやすく、楽しく、発信していきます。 一緒に人生を楽しんでいきましょう