长1光年电路接灯泡，按下开关瞬间灯就会亮吗？还是1年以后会亮？也有可能永远不会亮

我们通常都有这样的经验，按下开关的一瞬间，电灯就会亮。这个经验告诉我们，电流好像是及时传递的，但是电流仍然是有速度的。

电流是什么？

电流实际上是导体中的电子在电磁场的作用下同步移动的结果。所以电流的速度实际上是电磁场在导体中的传播速度。这个速度比光速稍微低一点。

导线的尺寸和电学特性（如电感）会影响准确的传输速度，但通常会是光速的90%~60%左右，仍然非常快。

所以在实际生活中，我们仍然会看到按下开关电灯就会亮，因为这个延迟速度我们用肉眼或者身体感觉不到。

按照物理学对于电子电荷的定义，电子是带负电的。而电流的方向，是正电荷运动的方向。我们知道带正电荷的就是原子核，实际上原子核是没办法移动的，而在导体中同步移动的只有自由电子。

所以电子的同步移动方向，和我们定义的电流方向是相反的，然而确实是电子的同步移动才会产生电流。

电子在导体中受电场作用时的平均速度，约为每秒1毫米。

电流的一个常用单位是安培，它被定义为每秒1库仑电荷的流量，即每秒6.2×10^18电子的流量。

但是决定电流能够传播多远的并不是电子数量的多少，而是电磁场的电势差，在微观上表现为单个电子所携带的能量，这个能量被称为电压。

如果单个电子所携带的能量足够高，会从导体表面脱离，形成击穿的效应，产生一连串的电弧光。

在电子运动过程中所携带的能量会不断的被消耗，在宏观表现为电阻。

所以，如果一条1光年长的闭合电路，能够正确地点亮灯泡，这个电路的电阻必须足够的小。

如果我们按下开关，在一光年的闭合电路中，电灯点亮至少要一年，而且这必须是直流电。

那么如果是交流电会怎么样呢？这个要具体情况具体分析，在某种情况下电灯是点不亮的。

交流电是由交流发电机产生的。交流发电机由一个磁铁和一圈在磁铁磁场中旋转的电线组成。当导线在磁场中旋转时，通过导线的磁场强度变化产生一种力，驱动导线周围的电荷，形成电流。

当交流发电机开始转动的时候，电流从零开始，增长到最大，再逐步的降低，减少到零。继续转动，电流方向反转，达到相反方向的最大值，再次返回到原始值，并无限期地重复这个循环。在两个连续的循环中达到一个确定值之间的时间间隔称为周期。

所以，交流电实际上是一个波，而波在传播过程中会相互叠加。

我们可以举一个很直观的例子来说明这个情况。

比如有一条长的弹簧，我们在弹簧的中间标记一个中点。如果我们压缩弹簧的一端，只朝一个方向压缩，那么这个标记的点会向压缩的方向产生一定的移动，这说明弹簧在压缩端把能量传到了中间点。

假如我们在两端同时压缩，或者是拉伸，中间点就不会产生位移。

交流电也是如此，在两个端子之间产生的周期性的电流波动，到达灯泡以后可能会对消，这和传送距离以及频率有关。这种情况下电灯就不会被点亮。

所以，虽然交流电的升降压非常方便，通常用于远距离传送电力，但是超远距离的传输最佳方式是直流电。

我们国家有一条从昌吉到古泉的超高压输电线路，长度是3293公里，电压为110万伏。这条超高压输电线路采用的就是直流输电。