A qué velocidad viaja la electricidad a través del agua
FísicaPara empezar esta pregunta, quería decir que no estoy seguro de que la energía cinética sea el término correcto. Así que en una situación completamente hipotética, si construyéramos un tubo (cilindro) que sostuviera una fila de canicas (todas en contacto directo) que se extendiera hasta la luna. ¿Cuánto tiempo tardaría una canica en el extremo receptor en ser empujada fuera del tubo cuando una canica en la tierra fuera empujada dentro del tubo?
A qué velocidad viaja la electricidad en kilómetros por segundo
La velocidad de la electricidad depende realmente de lo que se entienda por la palabra “electricidad”. Esta palabra es muy general y significa básicamente “todo lo relacionado con la carga eléctrica”. Supondré que nos referimos a una corriente de carga eléctrica que viaja a través de un cable metálico, como por ejemplo el cable de alimentación de una lámpara. En el caso de las corrientes eléctricas que viajan a través de cables metálicos, existen tres velocidades diferentes, todas ellas físicamente significativas:
Ahora bien, si se conecta el cable a una batería, se ha aplicado un campo eléctrico externo al cable. El campo eléctrico apunta en una dirección a lo largo del cable. Los electrones libres en el cable sienten una fuerza de este campo eléctrico y se aceleran en la dirección del campo (en realidad, en la dirección opuesta, porque los electrones están cargados negativamente). Los electrones siguen chocando con los átomos, lo que hace que sigan rebotando en diferentes direcciones. Pero además de este movimiento térmico aleatorio, ahora tienen un movimiento neto ordenado en la dirección opuesta al campo eléctrico. La corriente eléctrica en el cable consiste en la parte ordenada del movimiento de los electrones, mientras que la parte aleatoria del movimiento sigue constituyendo sólo el calor en el cable. Por lo tanto, un campo eléctrico aplicado (como el de la conexión de una batería) hace que fluya una corriente eléctrica por el cable. La velocidad media a la que se mueven los electrones por un cable es lo que llamamos “velocidad de deriva”.
¿La electricidad viaja a la velocidad de la luz?
Una vista de múltiples longitudes de onda del centro galáctico muestra estrellas, gas, radiación y agujeros negros, entre… [otras fuentes. Pero la luz procedente de todas estas fuentes, desde los rayos gamma hasta la luz visible y la de radio, se mueve siempre a la misma velocidad a través del espacio vacío: la velocidad de la luz en el vacío.
No importa lo rápido que vayas, siempre hay algo que nunca podrás alcanzar: la luz. La velocidad de la luz no sólo es la velocidad más rápida a la que puede viajar cualquier cosa en el Universo, sino que se considera una constante universal. Tanto si iluminamos con una linterna, como si miramos la Luna o el Sol, o si medimos una galaxia a miles de millones de años luz, la velocidad de la luz es lo único que nunca cambia. Pero, ¿es eso realmente cierto? Eso es lo que quiere saber Violet Brettschneider:
Los campos eléctricos y magnéticos oscilantes y en fase que se propagan a la velocidad de la luz definen… […lo que es la radiación electromagnética. La unidad más pequeña (o quantum) de la radiación electromagnética se conoce como fotón.
Puede que no parezca una partícula cuando la veas salir de una fuente de luz como una bombilla, una linterna, un puntero láser o incluso el Sol, pero eso es porque no estamos bien equipados para ver partículas individuales. Si utilizamos fotodetectores electrónicos en lugar de nuestros ojos, descubrimos que toda la luz del Universo está formada por el mismo tipo de partícula: el fotón. Tiene unas cuantas propiedades que son iguales entre todos los fotones:
A qué velocidad viaja la electricidad por las líneas eléctricas
Las leyes del universo exigen que todas las partículas de energía y materia que ocupan su espacio se atengan a sus reglas, para mantener un hogar y un campo de juego viables para todos. Una de estas reglas es que si eres una partícula sin masa de origen electromagnético, y quieres jugar en el espacio del vacío, entonces debes moverte a la velocidad de la luz, 299.792.458 metros por segundo, constantemente.
Todas las partículas sin masa viajan siempre a una velocidad representada por la letra c, mientras que las partículas masivas pueden viajar a cualquier velocidad entre cero y c. Como los fotones no tienen masa, viajan a c, que se llama velocidad de la luz porque el fotón fue el primer ejemplo conocido de partícula sin masa.
Lo que llamamos fotones son en realidad interacciones de campos electromagnéticos. Entre las interacciones, los fotones no existen. No se puede observar un fotón en tránsito, sólo detectar una excitación del campo electromagnético cuando se produce.
Los fotones no existen como partículas. No hay partículas, sólo interacciones de campos cuánticos. Las ecuaciones de Maxwell encarnan y explican en elegantes matemáticas los resultados empíricos de los experimentos de Faraday sobre los campos electrostáticos y magnéticos, siendo los campos un concepto novedoso de la invención de Faraday. Las ecuaciones revelan la existencia de las ondas electromagnéticas, que se observa que siempre viajan a la velocidad constante c, independientemente del movimiento del emisor, del receptor o del observador. Fue esta aparente paradoja la que resolvió el trabajo de Einstein sobre la relatividad especial, al prescindir de las nociones de simultaneidad, espacio y tiempo absolutos.