沿著地球赤道拉一條電線,裝一萬個燈泡,通電瞬間燈會同時亮起來嗎?
謝謝邀請!我們先來了解下電在電線內部的傳播速度。
電是指由電荷運動所帶來的現象。它的傳播速度非常快,為29.98萬公里每秒,其速度接近真空中的光速。我們知道地球赤道周長為40076公里,所以我們用地球的周長除以電的傳播速度得出電跑完地球一周所需的時間,算出結果為0.13秒。所以通電後第一個燈亮和最後一個燈亮時間會相差0.13秒。
那麼人的眼睛能否分辯出燈泡先亮和後亮的這種時間差異呢?人的眼睛具備著視覺殘留特性。也就是說光能在眼睛內部仍會保留一段時間。保留時長約為42毫秒,所以人類眼睛只能分辯出慢於42毫秒的時間差異,所以0.13秒等於130毫秒,遠遠超出人的界限值42毫秒,所以我們能明顯地感受到的燈先後燈的差異。更專業、更有趣的科學探索內容,請關注我的頭條號:趣味探索
電場傳遞速度和光速一樣,如果是理想導線,且忽略導線與外界構成的電容效應,地球赤道大約4萬公里,這也就意味著大概0.1秒電場就能傳遞完成,但實際上有各種問題,哪怕用超導體,導線+絕緣物質+導電物質就會都成電容,而電容充放電是需要時間的……所以按照你的假設,在真空中用超導體或許能實現。
瞬間的定義是什麼?原意是眨眼的功夫。不等同於同時,所以,題目中瞬間一詞應去掉。因為有這個詞沒這個詞答案完全不同。
人的視覺反映也需要時間,我們看電影,畫面是動的,可實際上只是每秒二十四格略有不同的靜止畫面,所以感覺是動起來的,是因為人有視覺頓留。
夲題的正確答案是:燈不是同時亮起來,但我們感覺是同時亮起來的。
如果你用肉眼觀察,那應該是同時亮點,因為你的肉眼反應沒有光電的速度快,光、電的速度約30萬公里,地球周長約4萬公里。4/30=0.13秒。正常人的反應速度大於0.15。經過特殊訓練有所提升,據說劉翔的反應速度是0.13。所以一般人看到的依舊是同時亮,經過特殊訓練的可能感覺到最後一個稍慢點亮。
不會,首先電線如果是傳統的銅線的話,赤道這樣的距離拉一圈,串聯起來燈泡,電阻造成的電衰估計容易把電圧耗盡,如果電壓足夠大,電線足夠粗,電傳輸的速度與光速一樣,也是有延遲的。
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