Elektrik Neredeyse Işık Kadar Hızlı

Metal teldeki her serbest elektron, kendi momentumu altında sürekli olarak düz bir çizgide uçar, bir atomla çarpışır, çarpışma nedeniyle yön değiştirir ve bir sonraki çarpışmaya kadar tekrar düz bir çizgide devam eder. Özetle, bir metal tel kendi haline bırakılırsa, içindeki serbest elektronlar bu şekilde sürekli uçuşur ve rastgele bir şekilde atomlara çarparlar.

Kabloyu bir aküye bağlarsanız, tele harici bir elektrik alanı uygulamış olursunuz. Bu sayede elektrik alanı, telin uzunluğu boyunca bir yönde ilerlemeye başlar. Teldeki serbest elektronlar bu elektrik alanından bir kuvvet hissederler ve alan yönünde hızlanırlar. Elektronların bir telden aşağı doğru hareket ettiği ortalama hıza “sürüklenme hızı” denir.

Fakat elektronlar biraz önce bahsettiğimiz gibi, kelimenin tam anlamıyla birbirlerinin yüzeylerine çarparak birbirleriyle etkileşime girmezler. Aksine, elektronlar elektromanyetik alan aracılığıyla etkileşirler. Bu dalgalar boşlukta elektrik ışıkla aynı hızda, yani yaklaşık 200.000 km/s hızla hareket eder.

Fakat elektrik hiçbir zaman boşlukta hareket edemez. Yani, her zaman hareket edebileceği bir alan olmalıdır. Gün içinde gördüğümüz senaryolarda genelde metal tel içinde hareket ederler. Bahsettiğimiz sürüklenme hızıysa, elektromanyetik dalgaların içinde olduğu metalin cinsine göre değişir. Farklı malzemeler elektronların farklı hızlarına ve hareketlerine izin verir. Bazıları elektronları daha bağlı tutar ve atomlarının dışında serbestçe hareket etmelerine izin vermez. Diğerleri elektronların daha hızlı sıçramasına izin verir ve bu malzemeler elektrik iletkenleri olarak bilinir.

Özetle, elektrik hiçbir zaman boşlukta hareket edemez. Her zaman sürtünme olan ortamlarda, örneğin bakır kablolarda, bulunduğundan elektrik Dünya’da ışık hızına ulaşamaz.