Как провода проводят ток?

Question

Чтобы упорядочить движение свободных электронов в проводе, нужно создать в нём электрическое поле. Как
его создают? Как оно распространяется? И в какую сторону начинают двигаться электроны? направление их движения зависит от чего-то? Объясните, пожалуйста, на всем известном языке!
То, что я нахожу в интернете, мне не совсем понятно.

Answer 1

Электроны заряжены одноименно. Тебе должно быть известно, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга. Поэтому электроны, имеющиеся в проводнике, стараются разбежаться друг от друга подальше, и заполняют весь проводник равномерно, подобно молекулам газа. Есть даже такой термин - "электронный газ".
Когда генератор или батарея подключаются к проводнику, то начинают пытаться "запихнуть" в него еще больше электронов с одного конца - и вытянуть их из проводника на другом конце. Лишние электроны, попав в проводник, вынуждают его собственные электроны потесниться - "электронный газ" уплотняется, силы отталкивания между электронами возрастают. Естественно, что электроны стараются "отодвинуться" от этого неудобного места - и в свою очередь начинают подталкивать электроны на следующем, еще не потревоженном участке провода. В каком направлении бегут электроны? Оттуда, где им тесно - туда, где им свободне. Все естественно! Процесс во всем аналогичен поведению молекул воздуха, которые подталкиваются динамиком. В пространстве перед динамиком начинает разбегаться круговая волна, как на воде - и волна эта состоит из немного уплотненного воздуха. Сами-то молекулы при этом колеблются совсем немного, но волна возмущения при этом распространяется во много раз быстре. В данном примере это аналогично "скорости ветра" и "скорости звука". В проводнике же - аналогичная картина. Сами по себе электроны двигаются и дергаются вполне скромно, считанные метры в секунду, ты их даже просто бегом обогнать можешь. Зато волна возмущения, вызванная подключением батареи - распространяется вдоль провода с почти световой скоростью. И по всему проводу ПОЧТИ одновременно приходят в движение все те электроны, которые до этого были в относительном покое и заполняли проводник целиком.
Такая же аналогия с водой в трубе. Когда ты открываешь кран, вода начинает течь сразу же - хотя насос, приводящий е в движение, находится в нескольких километрах от тебя. Это потому, что вода в трубе УЖЕ присутствует. Нет нужды "доставлять" е к тебе от насоса, достаточно только привести е в движение. А это срабатывает не со скоростью течения воды, а со скоростью ЗВУКА в воде, т. е. где-то с полтора километра в секунду