물리학적 관점에서 빛과 전기는 속도가 동일하다가 취급되나요?

Question

빛이란 것은

우리가 사는 세계에서

물리학적 관점에서 본다면

가장 빠른 속도를 지니는 것으로

초속 약 30만 킬로미터 의 속도로 이동을 하는데요.

질량을 가진 물질이라면 절대 광속을 능가할 수 없다는 것이

아인슈타인의 상대성 원리 중 하나라고 하죠.

그렇다면

거의 빛의 속도와 같다고 하는

전기의 속도는 어떻게 되나요?

실제로 전선 내에서 전자가 이동하여 목적지 까지 전류가 전달되는 속도가

전기의 속도로 보는건가요?

전자가 그럼 빛의 속도같이 전달이 되는 걸로 보는건가요?

아니면 다른 방식인가요?

Answer 1

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

물리학적으로 빛과 전기의 속도는 다르게 취급됩니다.

빛은 진공에서 초속 30만 킬로미터로 이동하는데, 전선 내에서 전자가 실제로 움직이는 속도는 매우 느리지만, 전기장은 거의 빛의 속도에 가깝게 퍼져나갑니다.

전류의 전달은 전자의 이동이 아니라 전기장의 전파로 이해하는 게 맞고, 전자가 광속으로 움직이는 건 아닙니다.

Answer 2

안녕하세요. 박준희 전문가입니다.

물리학적으로 빛과 전기의 속도가 같다는 의미는 상황과 조건에 따라 다르게 설명될 수 있는데요.

전자기파의 일종인 빛은 진공에서 빛의 속도로 전파되지만, 전기 신호는 도체를 통해 이동하는 전자의 흐름으로, 빛의 속도와 동일한 속도로 움직이지는 않죠.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

전기의 속도는 전자가 실제로 이동하는 속도와 전기 신호가 전달되는 속도로 나뉘며 전자는 아주 느리게 이동하지만 전기장은 거의 빛의 속도에 가깝게 퍼져나갑니다. 즉 전선 내에서 전류가 흐른다는 것은 개별 전자가 빠르게 목적지에 도달하는 게 아니라 마치 도미노가 연쇄적으로 쓰러지듯 전기장이 빠르게 전도되어 에너지가 전달되는 것입니다. 그래서 전기는 빛의 속도와 유사한 속도로 전달되지만 전자가 광속으로 움직이는 것은 아닙니다.

Answer 4

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

아인슈타인의 상대성 이론으로 본다면 질량을 가진 물질은 이 속도를 넘을 수 없다고 보고 있습니다.

빛의 속도와 전기 에너지가 전달되는 속도는 똑같다고 전선 내부에 전자는 실제로 이동하는 속도는 매우 느립니다.

빛과 전기는 실제로 속도와 전달 장식이 다르다고 할 수 있습니다.