电路和光速
假设我们有一个由开关控制的简单的单电池单灯电路。当开关闭合时，灯立即亮起。当开关打开时，灯立即变暗：（下图）
Lamp 似乎立即响应切换。
实际上，白炽灯在接收到足够大的电流为其供电后，其灯丝需要很短的时间才能预热并发光，因此效果不是即时的。但是，我想关注的是电流本身的即时性，而不是灯丝的响应时间。
出于所有实际目的，开关动作的效果在灯的位置是即时的。尽管电荷载流子通过电线的移动速度非常慢，但电荷载流子相互推挤的整体效果以光速（大约每秒 186,000 英里/）发生 ！）。
但是，如果为灯供电的电线长达 186,000 英里，会发生什么？由于我们知道电信号的速度是有限的（虽然非常快），一组很长的电线应该会在电路中引入一个时间延迟，延迟开关对灯的动作：（下图）
在光速下，灯会在 1 秒后响应。
假设灯丝没有预热时间，并且两条电线的 372,000 英里长度上没有电阻，则灯将在开关闭合后大约一秒钟点亮。
372,000英里长的超导线材的建造和运行虽然会带来巨大的实际问题，但理论上是可行的，所以这个“思想实验”是有效的。再次打开开关时，灯会在开关打开后继续通电一秒，然后断电。
设想这一点的一种方法是将导体内的电荷载流子想象成火车中的轨道车：通过耦合中的少量“松弛”或“间隙”连接在一起。当一辆有轨电车（一个带电载体）开始移动时，它会推动前面的一辆并拉动它后面的一辆，但在联轴器解除松弛之前。
因此，运动以受耦合松弛限制的最大速度从一辆车转移到另一辆车（从一个电荷载流子到另一个），从而导致从火车（电路）的左端到右端的运动转移速度更快比汽车（电荷载流子）的实际速度：（下图）
运动从一辆车连续传递到下一辆车。
另一个可能更适合传输线主题的类比是水中的波浪。假设一个扁平的壁状物体突然沿着水面水平移动，从而在它前面产生一个波浪。
当水分子相互碰撞时，波浪会传播，沿着水面传递波浪运动的速度远远快于水分子本身的实际传播速度：（下图）
水中的波浪运动。
同样，电荷载流子运动“耦合”大约以光速行进，尽管电荷载流子本身并没有那么快地移动。在很长的电路中，这种“耦合”速度会以开关动作和灯动作之间的短时间延迟的形式被人类观察者注意到。
评论：
- 在电路中，电荷载流子运动“耦合”大约以光速行进，尽管导体内的电荷载流子不会以接近该速度的任何速度行进。
相关工作表：
- 特性阻抗工作表
工业技术