电通常用铜线进行。铜的密度为8.94g / cm3,原子重量为63.546g / mol,因此为140685.5mol / m3。一摩尔的任何元素有6.02×1023个原子(阿伏伽德罗常数)。 因此,在1m3的铜中,约有8.5×1028个原子(6.02×1023×140685.5mol / m3)。 铜每原子具有一个自由电子,所以n等于每立方米8.5×1028个电子。
假设电流I = 1安培,直径为2mm(半径= 0.001米)的电线。 该导线的截面积为3.14×10-6m2(A =π×(0.001m)2)。 一个电子的电荷为q = -1.6×10-19C。因此可以计算漂移速度:
单位分析:
因此,在该线中,电子以23μm/s的速率流动。 在60Hz交流电流下,这意味着在半个周期内,电子漂移小于0.2μm。 换句话说,流过开关中的接触点的电子将永远不会离开开关。
相比之下,这些电子的费米流速(在室温下可以被认为是没有电流的近似速度)约为1570公里/秒。