Скорость распространения нервного импульса - примерно 120 метров в секунду. Скорость света 300 000 километров в секунду. Разница в 2,5 миллиона раз...
Разумеется, скорость тут берётся не движения носителей тока, а скорость процесса распространения. Даже в длинной колонне солдаты начинают маршировать одновременно, а не тогда, когда последний дойдет до первого...
Электрический ток это упорядоченное огромного количества заряженных частиц. Поэтому можно говорить лишь о средней скорости движения этих частиц. Оно составляет около 0,2 мм/с в металлах и раз в 10 меньше в жидкостях. Если же говорить о скорости распространения действия (взаимодействий), то она равна скорости света.
Ток я понимаю как направленное движение свободных зарядов. Необязательно даже под действием электрического поля, как это чаще всего определяется в учебниках. Если каждому муравью дать по электрончику и заставить их бежать по дорожке, тоже появится ток. Направленность тут тоже понимается в среднем. В принципе каждый отдельный носитель заряда может двигаться хаотически, но вот весь ансамбль как целое при этом демонстрирует направленное движение. Ток в металлах именно такой - на хаотическое тепловое движение электронов накладывается движение всего массива электронного газа, создающее ток.
Со скорость света он распространяется по банальной причине: в проводниках появление тока вызывается появлением электрического поля. А вот оно - да, оно распространяется со скоростью света. Это не обязательно скорость света в вакууме - это скорость света в той среде, в которой находится проводник. В многослойной печатной плате у проводника, находящегося внутри платы, скорость света уже меньше, чем 300 тыс. км/с, в корень из эпсилон раз.
Движение самих носителей при этом может быть чрезвычайно медленным - дрейфовая скорость электронов в металле составляет какие-то миллиметры в секунду. Просто их там до фига, и двигаться они начинают все сразу. Ну почти сразу (с точностью до скорости распространения электрического поля вдоль проводника).
Особенность строения кристаллической решётки металлов состоит в том, что внешний электрон от каждого атома отдаются "в общий котёл". Обратите внимание, что в Периодической системе элементо металлы в основном слева и снизу. То есть это элементы, у которых мало электронов на внешней оболочке или же они сравнительно далеко от ядра и поэтому слабо с ним связаны. Поэтому атомы легко с ними "расстаются" - энергетические выгоднее отдать электроны в общее пользование. Это и есть металлическая связь.
Ну а освобождённые электроны, которых до фига (их концентрация равна концентрации атомов), как целое ничем не связаны и могут свободно перемещаться по кристаллу, как только подует малейший ветерок. Вот электрическое поле и есть такой ветерок. Оно заставляет электроны перемещаться именно как единое целое - электронный газ.
Вполне закономерный вопрос - почему ж в таких роскошных условиях электроны не летают как птички, и у металла всё ж появляется сопротивление. Ну, газ-то онигаз, но и кристаллическая решётка тоже никуда не исчезает. Сопротивление возникает из-за того, что электроны рассеивается на тепловых колебания кристаллической решётки (фононное рассеяние). Чем выше температура, тем интенсивнее эти колебания и тем сильнее рассеяние, то есть выше сопротивление.
смотря от какого? если от бытового, то просто не лезьте в розетку, если все-таки очень хочется залезть, то используйте электроизолированные инструменты и еще желательно специальниые диэлектрические перчатки, если усугублять, то еще и диэлектрический коврик. Но если уж совсем приспичет - то клетку Фарадея
