電的傳輸速度是多少？電是如何傳輸的？

電的傳播速度是指電場的傳播速度（也有人說是電訊號的傳播速度，其實是一樣的），不是電子的移動速度。導線中的電子每秒能移動幾米（宏觀速度）就已經是很高的速度了。 電場的傳播速度非常快，在真空中，這個速度的大小約為接近於光速 。“電”的傳播過程大致是這樣的：電路接通以前，金屬導線中雖然各處都有自由電子，但導線內並無電場，整個導線處於靜電平衡狀態，自由電子只做無規則的熱運動而沒有定向運動，當然導線中也沒有電流。當電路一接通，電場就會把場源變化的資訊，以大約光速的速度傳播出去，使電路各處的導線中迅速建立起電場，電場推動當地的自由電子做漂移運動，形成電流。那種認為開關接通後，自由電子從電源出發，以漂移速度定向運動，到達電燈之後，燈才能亮，完全是一種誤解。

如果導線中有交流電存在，則導線兩端必須存在著交變的電壓，導線中就會存在著方向和大小來回變化的電場，電子在這種電場中的運動就是在導線來回的往複的震動，振幅不大，但頻率很高。(就像搖頭似地，來回地搖啊！)

電能是怎樣轉化成其他形式的能量？一般來說， 電流是由電子的定向運動產生的。轉換熱能：在運動過程中與負載中的其他（比如質子）產生的碰撞，這樣使得產生震動，這樣就轉換成了熱能 雖然電子品質非常小，分子動能也比較小 但是電子的數量龐大 它主要跟碰撞幾率有關（這就決定了電阻的大小） 轉化為光能：電子的能量轉移到一些容易躍遷的物質中，是這些物質處於激發態，根據能量最低原理，能量越低越穩定，那麼它就必須向外界釋放能量，光能。電子的規律運動如果呈現環形的話， 則就會產生磁場，然後根據磁電效應帶動其他負載，比如電機……之類的 ，這樣就轉換成動能。轉化為化學能：原電池的充電-電能通過補充電導液的陰陽離子，在電極上分解材料，實現能量轉換。

電壓越大，電場越強，電子獲得的能量越大。

通常情況下，其他金屬導體中電子的漂移速度也約為10－4米／秒這個數量級金屬導電的原因，是其中存在著可以自由移動的電子。在電場的作用下，導體中的自由電子在熱運動的基礎上，逆著電場方向產生一個附加的定向速度，這個速度的平均值，稱為漂移速度。

通常情況下，其他金屬導體中電子的漂移速度也約為10－4米／秒這個數量級。而金屬中自由電子的平均熱運動速度的大小為105米／秒數量級，可見自由電子在電場作用下的定向漂移速度遠小於平均熱運動速度。

既然金屬導體中電子的漂移速度如此之小，為什麼平常還說“電”的傳播速度非常快？誰都知道，在很遠的地方把開關接通，它所控制的電燈就會立刻亮了起來，若按估計出的電子漂移速度的大小，似乎接通開關後要等很久電燈才會亮。

其實這並不奇怪，平常說的“電”的傳播速度，不是導體中電子的漂移速度，而是電場的傳播速度。電場的傳播速度非常快，在真空中，這個速度的大小約為3×108米／秒。“電”的傳播過程大致是這樣的：電路接通以前，金屬導電子線中雖然各處都有自由電子，但導線內並無電場，整個導線處於靜電平衡狀態，自由只做無規則的熱運動而沒有定向運動，當然導線中也沒有電流。當電路一接通，電場就會把場源變化的資訊，以大約3×108米／秒的速度傳播出去，使電路各處的導線中迅速建立起電場，電場推動當地的自由電子做漂移運動，形成電流。那種認為開關接通後，自由電子從電源出發，以漂移速度定向運動，到達電燈之後，燈才能亮，完全是一種誤解。

我們可以用一個形象的比喻來說明以上的道理。一隊將要進入展覽館參觀的學生，排成直線隊形，隊首在展覽館門口，隊尾還在學校內；指揮隊伍的老師在校內，隊伍靜止不動，等候參觀。當老師發布命令：“參觀開始！”命令以聲速V（約為332米／秒）沿隊伍傳播出去。而聽到命令的學生，則以某一慢得多的速度V′（約1米／秒）前進。當聲音傳達到展覽館門口時，站在門口的學生就可以走進館內參觀。假設學校到展覽館的距離為S米，命令傳達到館門口所用的時間t≈S／332秒，一個人從學校走到館門口要用的時間是T＝S秒。這裡，從發出命令到開始有人進入展覽館的時間是t，而不是T。如果把學校比作電源，展覽館比作用電器，教師發布命令相當於開關接通電路，聲音傳播的速度相當於電場的傳播速度，則人行進的速度相當於電子沿導線定向移動的速度。這個過程和接通電源後，電場以光速沿導線傳播，電場傳到哪裡，哪裡的自由電子就開始定向移動的情況相似。接通電源後，電場傳到用電器的時間極短，所以接通電源後，可以認為電流立即傳到用電器，使其開始工作。我們所用的這個力學模型，可以形象、直觀地加深學生對這個問題的理解。