抵抗が完全に 0 の媒体中(完全な真空空間?)を移動する電子の速さは、秒速何キロメートルですか?

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  • 登録:2011/02/15 19:18:16
  • 終了:2011/02/22 19:20:03

回答(6件)

id:poketpia No.1

テツ(退会)回答回数20ベストアンサー獲得回数12011/02/15 19:24:13

ポイント17pt

秒速30万kmだと思います。これは、光と同じ速さだそうです。

間違っていればスミマセン。

id:ScienceZucchini

1000km/sというご意見が多いのですが…。

2011/02/17 04:32:56
id:loio No.2

loio回答回数342ベストアンサー獲得回数502011/02/15 21:47:41

ポイント17pt

電子は光と違って、一定の速度を持ちません。

ですので、答は、0と光の速度の間のどこかです。

電子は電界によって加速しますので、高い電界をかけるか、長い間電界をかけるとどんどん加速します。逆の電界を掛ければ減速しますし、なにかにぶつかればとまります。

id:ScienceZucchini

>電界によって加速…減速

ほほー、そうでしたか。

2011/02/17 04:34:07
id:hissssa No.3

hissssa回答回数421ベストアンサー獲得回数1272011/02/15 21:49:09

ポイント26pt

電子それ自体は単なる有質量の粒子なので、その移動速度はゼロ以上光速未満のどこかです。ご質問にある真空中云々の条件から、粒子加速器とかで自由電子を飛ばすような場合の話かと思いますが、その場合は与えられた加速次第で増減します。光の速度などと違い、別に常に一定なわけではありませんよ。ちなみに昔のTVのブラウン管なんかだと、モノによりますがだいたい秒速500kmくらいらしいです。

抵抗値ゼロの導電体(=超伝導物質)を流れる電気信号という意味なら、その速度はほぼ光速です。別に超伝導でなくても導電体なら同じですが。ただし実際に導電体を流れる電子自体の速度は、普通の電流だと秒速0.1mmにも満たない速度になります。

id:ScienceZucchini

特に加速器などは想定しておりません。ただ、未来に、最も優秀なコンピュータ(知性)は、何でできたものかなぁ、と思いまして。孫正義さん(SoftBank)が「光の道」というCMを流されていたので、本当に光かなぁ、と思いまして。

2011/02/17 04:32:04
id:holoholobird No.4

holoholobird回答回数574ベストアンサー獲得回数1042011/02/16 00:43:53

ポイント17pt

抵抗がない。つまり、微粒子さえも存在しない全くの無の空間なら電子はかなりの速度で進みます。( およそ10^6m/s=1000km/sくらい。1秒間に1000キロ)

光速と言われますが、電子は光より重いので光速には達しません。

id:ScienceZucchini

ありがとうございます。ご正解のようです。ただ、他のご回答者様が "1.3e6m/s" とおっしゃっていますが。

>電子は光より重いので

ここなのですが、「電子を光子にくっつけてとばす」場合、どうなのでしょう。あ、電子の質量分だけ遅くなるのでしょうか?

2011/02/17 04:29:18
id:rsc96074 No.5

rsc回答回数4398ベストアンサー獲得回数4032011/02/16 10:53:14

ポイント25pt

 こちらは参考になるでしょうか。

●speed of electric current

電界中に置かれていない場合も、1.3e6 m/S の速さでランダムな方向に動いています。この速度は「フェルミ速度」と呼ばれ、絶対温度 0 度でも、ほとんど変わり無く存在するもので、熱エネルギではなく、量子力学の不確定性原理に由来します

http://www.mogami.com/puzzle/pzl-05.html

●[PDF] 「もっとやさしい「超電導」のおはなし」中尾公一 - 超電導 Web21

フェルミ速度 毎秒1000km

http://www.istec.or.jp/web21/series/2010-nakao.pdf

※参考URL

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1323545...

●電気の伝わる速さ オーディオ雑学帳 その7

http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/velocity.htm

●Current and Fermi energy

http://homepage.mac.com/coterra/main/current2.html

id:ScienceZucchini

1000km/sというご意見は多いですね。ありがとうございます。

2011/02/17 04:26:01
id:YAMADAMAY No.6

やまだまや(真優)回答回数171ベストアンサー獲得回数122011/02/16 19:01:27

ポイント8pt

1983年には、国際度量衡総会により、真空中の光速が299792458 m/sと定義された。

だから、2997924km/sだと思います。しかし、「完全な真空」と「抵抗が完全に 0 」とは概念が異なるのではないですか?

id:ScienceZucchini

>概念が異

そうですよね。べつに、普通に言われる3次元空間でなくてもよいですからね。

2011/02/17 04:26:13
  • id:rsc96074
    1.3e6 m/S=1.3×10^6 [m/s]のことですから、ほぼ1000[km/s]です。
    それから、こちらもピックアップしておけばよかったです。
    ●電気の伝わる速さ オーディオ雑学帳 その7
    >>
    確かに、電気伝導に関わる速度は
    電界変化の伝わる速さ(=光速)、だけでなく、
    電子の速度(=フェルミ速度、約1000 km/秒)、
    電子の平均速度(=流動速度 電流に比例 0.1mm/秒/A 程度)、さらには、
    フィーダー線や同軸ケーブルを通る高周波信号の速度(光速の数十%程度)
    など、色々あって紛らわしい。
    <<
    http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/velocity.htm
  • id:loio
    抵抗が0っていうから、金属じゃなくて、こういうのかと思ってましたが。
    http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%99%B0%E6%A5%B5%E7%B7%9A
  • id:ScienceZucchini
    >rsc96074様・loio様

    ありがとうございます。私はもろに文系なので理解が難しいですが、勉強いたします。
  • id:YAMADAMAY
    やまだまや(真優) 2011/02/19 21:28:20
    質問の「電子」と「光子」を勘違いしてますので、0ポイントでお願いします。loioさんの回答に賛成
  • id:ScienceZucchini
    >YAMADAMAY様

    承知しました。
  • id:ttrr
    id:ScienceZucchini 様
    偶然この質問が目に留まりましたので、遅ればせながら補足的なコメントをさせていただきたいと思います。
    あえて言うならば、電子のスピードは「エネルギーによる」と考えるのがよいでしょう。
    電子は電荷を持った粒だと考えられますので、これは高いエネルギーで加速すれば速く
    運動しますし、わずかのエネルギーで加速すれば遅く運動するわけです。

    具体的に加速というのはどうやるのかといいますと、これは回答中にも指摘されているように
    電場をかけてやればいいのです。電子はマイナスの電荷を持っていますから、電場がかかると
    電子はプラスの電極のほうに引っ張られて、その結果加速する、という算段です。


    完璧な余談となりますが、「フェルミ速度」云々というのは、金や鉄といった類の、
    金属に含まれる電子の話であって今回の質問とは全く関係のない的外れなものです。
    金属中の電子の運動を考えるには、量子力学による議論が不可欠となります。
  • id:ScienceZucchini
    そうでしたか。ありがとうございます。

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