İşıq düyməsini basdıqda lampanın dərhal yanması elektrik enerjisinin naqillər boyunca işıq sürəti ilə hərəkət etdiyi təəssüratını yaradır. Halbuki elektrik cərəyanının yaranması daha mürəkkəb prosesdir. Elektronların hərəkət sürəti ilə elektromaqnit siqnalının yayılma sürəti arasında böyük fərq var.

HİT.az xəbər verir ki, bu barədə “CHIP” nəşrində dərc olunan məqalədə bəhs edilir.

Materialda bildirilir ki, elektrik dövrəsində üç fərqli hərəkət sürətindən danışmaq mümkündür: elektronların nizamsız hərəkəti, elektrik sahəsinin təsiri ilə istiqamətlənmiş sürüşmə hərəkəti və elektromaqnit siqnalının yayılma sürəti.

Maraqlıdır ki, metal naqillərdəki sərbəst elektronlar elektrik cərəyanı olmasa belə, daim hərəkətdədir. Onların nizamsız hərəkət sürəti saatda milyonlarla kilometrə çata bilər. Lakin bu hərəkət müxtəlif istiqamətlərdə baş verdiyindən ümumi elektrik axını yaratmır.

Naqilin uclarına gərginlik tətbiq edildikdə isə elektrik sahəsi yaranır və elektronların hərəkətinə müəyyən istiqamət verir. Fizikada buna sürüşmə sürəti deyilir. Bu sürət elektronların nizamsız hərəkəti ilə müqayisədə olduqca aşağıdır. Bəzi hallarda elektronlar naqil boyunca saatda cəmi bir neçə metr irəliləyir.

Elektronlar yavaş hərəkət etdiyi halda lampa necə dərhal yanır?

Bu sualın cavabı elektromaqnit sahəsinin yayılma sürətindədir. Elektrik açarı işə salındıqda naqildə yaranan elektromaqnit təsiri bütün dövrə boyunca yayılır. Beləliklə, elektronların bir-bir naqilin başlanğıcından lampaya qədər hərəkət etməsini gözləməyə ehtiyac qalmır.

Bu prosesi içərisi su ilə dolu bağ şlanqı ilə müqayisə etmək olar. Kran açıldıqda suyun digər ucdan çıxması üçün ilk su molekulunun bütün şlanqı keçməsi tələb olunmur. Şlanqın içindəki su artıq mövcuddur və təzyiqin təsiri ilə hərəkətə başlayır.

Elektrik dövrəsində də oxşar proses baş verir: naqildə elektronlar əvvəlcədən mövcuddur, gərginlik tətbiq edildikdə isə elektromaqnit təsiri yayılaraq onların istiqamətlənmiş hərəkətinə səbəb olur.

İşıq sürətinə yaxın hərəkət edən elektronlar deyil

Məqalədə vurğulanır ki, elektrik cihazlarının sürətli işləməsinin əsas səbəbi elektromaqnit siqnalının yüksək sürətlə yayılmasıdır. Müvafiq şəraitdə bu sürət işıq sürətinə yaxınlaşa bilər. Lakin onun dəqiq qiyməti naqilin və ətrafındakı izolyasiya materiallarının xüsusiyyətlərindən asılıdır.

Bu hadisəni dəniz dalğaları ilə də müqayisə etmək mümkündür. Dalğa enerjini uzaq məsafəyə daşısa da, su molekulları dalğa ilə birlikdə sahilə qədər hərəkət etmir. Elektrik dövrəsində də enerji və siqnalın yayılması elektronların ümumi hərəkətindən fərqlənir.

İnternet bağlantısında da eyni prinsip işləyir

Elektromaqnit siqnallarının yayılma sürəti internet texnologiyalarında da mühüm rol oynayır. Ethernet kabelləri vasitəsilə ötürülən məlumatlar da elektromaqnit siqnalları ilə daşınır.

Bununla belə, siqnalın yüksək sürətlə yayılması internet bağlantısının eyni sürətlə məlumat ötürməsi demək deyil. Məlumat mübadiləsinin real sürətinə şəbəkənin buraxılış qabiliyyəti, avadanlıqların imkanları və marşrutlaşdırıcıların məlumat paketlərini emal etmə sürəti kimi amillər təsir göstərir.

Elektronların və elektromaqnit sahələrinin qarşılıqlı təsirinin öyrənilməsi batareya texnologiyaları baxımından da əhəmiyyətlidir. Bu proseslərin araşdırılması enerji saxlama imkanlarını və batareyaların istifadə müddətinə təsir edən mexanizmləri daha yaxşı anlamağa kömək edir.

Beləliklə, elektrik enerjisinin sürəti haqqında danışarkən elektronların hərəkəti ilə elektromaqnit siqnalının yayılmasını fərqləndirmək lazımdır. Elektrik cihazlarının demək olar ki, dərhal işə düşməsini təmin edən elektronların naqil boyunca sürətlə hərəkəti deyil, elektromaqnit təsirinin yüksək sürətlə yayılmasıdır.

Samir