Hallo, mein Lehrer hat mir die Frage gestellt, wie es aussieht, wenn man in Berlin die Schalter umlegt, die Lampe in New York leuchtet? Ich habe mir dann gesagt, dass es nicht möglich wegen Querschnitt-Übertragung. Wie seht ihr?
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Ist der Leiter ein HTSL? Dann sollte es kein Problem sein ;-)
Fragesteller schrieb:
> Wie seht ihr?
Das du vor allen Dingen vor dem Wegschicken einer Anfrage noch einmal
durch den Text durchgehen und ihn auf Verständlichkeit prüfen solltest.
> Hallo, Mahlzeit! > mein Lehrer hat mir die Frage gestellt, wie es aussieht, wenn man in > Berlin die Schalter umlegt, die Lampe in New York leuchtet? Welche Schalter? Ich seh auf dem Bild nur einen... > Ich habe mir dann gesagt, dass es nicht möglich wegen > Querschnitt-Übertragung. Keine Ahnung was du meinst aber bei 50Hz fällt der Skineffekt nun wirklich nicht ins Gewicht. Ich denke eher an den Widerstand der Leitung. > Wie seht ihr? Normalerweise auf zwei Beinen. Im Moment sitze ich aber an meinem Schreibtisch!
"Schalter anmacht", "Schalter umlegt" => Bildungsnotstand an deiner Schule.
Tante Gurgel schrieb: . > >> Wie seht ihr? > Normalerweise auf zwei Beinen. Im Moment sitze ich aber an meinem > Schreibtisch! Ich sehe mit den Augen und nicht mit den Beinen oder ist es bei Dir anders?
Wenn es sich bei der Leitung um Kupfer handelt kann das nicht funktionieren. Das sind ca. 6400km. Der Leitungswiderstand bei dieser Länge ist so hoch das am Ende nichtmal ein einziges Stromteilchen hinten rausfällt ;)
in New York leuchtet nix, da es deutlich mehr als 1000km sind! Die Lampe leuchtet, wenn überhaupt, in Frankreich oder bestenfalls dem Atlatik! Grüße Fangfrage
Ausserdem liegt die Leitungslänge in der Grössenordnung der Wellenlänge von 50 Hz (6000km). Da muss man das ganze also auch noch 'Hochfrequenztechnisch' betrachten...
Und zur Beantwortung der Frage des Threaderöffners: Es geht wohl darum, daß die Lampe in N.Y. zeitlich verzögert angeht. MfG Dirk
>Tante Gurgel schrieb: >. >> >>> Wie seht ihr? >> Normalerweise auf zwei Beinen. Im Moment sitze ich aber an meinem >> Schreibtisch! >Ich sehe mit den Augen und nicht mit den Beinen oder ist es bei Dir >anders? Ich wollte nur etwas sinnbefreites schreiben... Natürlich sehe ich mit den Augen.
> > Wie seht ihr? > Normalerweise auf zwei Beinen. Im Moment sitze ich aber an meinem > Schreibtisch! HAHA! Ich sehe mit zwei Augen. HAHA!
Wie bereits erwähnt ist hier tatsächlich eine Hochfrequente betrachtung notwendig. Dann ist eine 12000km Leiterschleife ne ganz schöne Antenne für Strahlungen aller Art (Gewitter sind ja auch immer und überall, Satelitten usw. usw.) D.h. wenn du glück hast leuchtet die Lampe immer und der Schalter ist egal :) Fazit: Entweder gehts oder es geht nicht. Da ist keine Antwort möglich.
> Fazit: Entweder gehts oder es geht nicht. Da ist keine Antwort möglich.
Heutzutage würde man solch eine Aufgabe übers Internet steuern. Dann
kann man auch gleich einen Rückkanal per Webcam einrichten :)
Selbst wenn der Leitungswiderstand niedrig genug wäre, könnte man von Berlin aus NIE die Lampe in NY sehen wegen der Erdkrümmung!
Bei 2,5 qmm und 12800 km Leitungslänge(Hin- und Rück) hat das Kabel ein R von ca. 91,5 kOhm.
Webcam wäre eine Lösung ? Besser wäre den Lehrer zu fragen ob Du dort hinreisen und nachsehen darfst.
Man kann da noch ein bisschen dran rumfeilen, habe mich mit der Syntax noch nicht beschäftigt: http://www.wolframalpha.com/input/?i=resistance+copper+1.5+mm^2+distance+berlin+new+york
oszi40 schrieb: > Selbst wenn der Leitungswiderstand niedrig genug wäre, könnte man von > Berlin aus NIE die Lampe in NY sehen wegen der Erdkrümmung! Man muß die Lampe nicht sehen, sondern den Stromfluß messen.
Der Stromfluss wird aber selbst ohne Lampe aufgrund der Leitungskapazitäten vorhanden sein.
In der Aufgabe steht nirgendwo das Wort Netz- oder Wechselspannung, nur 230V. Warum also künstlich Probleme schaffen. Ohne Angaben gehe ich von Gleichspannung aus.
> In der Aufgabe steht nirgendwo das Wort Netz- oder Wechselspannung, nur > 230V. Warum also künstlich Probleme schaffen. Ohne Angaben gehe ich von > Gleichspannung aus. bei der Lampe steht auch nichts da, wenn es jetzt eine LED ist könnte es wirklich klappen.
Zitat aus Wikipedia unter dem Stichwort Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung: http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung Ein weiterer Grund für den Einsatz von Gleichstromübertragungen liegt in der Natur des Wechselstroms mit seinem elektrischen Wellenwiderstand der Leitung begründet. Bei 50 Hz beträgt die Wellenlänge in Kabeln ca. 4000 km (2/3×300.000 km/s / 50 Hz, Faktor 2/3 wegen der niedrigeren Geschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen in Medien). Damit würde bei ca. 1000 km Kabellänge durch die auf der Leitung hin und herlaufenden Reflexionen ein Lambda-Viertel-Transformator entstehen, d. h. ein offenes Leitungsende würde sich am Leitungsanfang wie ein Kurzschluss verhalten. Daher lässt sich bei ungeradzahligen Vielfachen von Lambda-Viertel Energie nur sehr schlecht übertragen.
Die Frage des Lehrers ist vom Stil her eher wie eine Scherzfrage (Berlin-N.Y. nur 1000km) zu sehen. Er möchte wohl hören, daß nach Umlegen des Schalters die Lampe in 1000km Entfernung mit einer Zeitverzögerung von einer dreihundertstel Sekunde angeht.
Die Frage ist unvollständig. 1. Die Entfernung ist falsch. 2. Es fehlen Angaben zu Leiterquerschnitt und Material (Von beiden Größen ist das Ergebnis abhängig.) 3. Es fehlen Angaben zur Lampe selbst. Ihr Innenwiderstand ist maßgeblich für das Ergebnis. In der vorliegenden Form kann die Frage nur beantwortet werden mit: In Abhängigkeit vom Leitermaterial, dem Querschnitt und dem verwendeten Leuchtmittel vielleicht.
Hallo Fragesteller (Schüler), diese Frage hat unser alter Lehrer im Norden der Niederlande auch gestellt. Ist aber schon einige Jahre her. Die Antwort war glaube ich etwas mit dem Material der Elemente. Er sagte damals was von "rebelse supergeleider" und was von "Lanthaan, Zuurstof, Ijzer, Arseen und noch..." Er hat uns experimentiern lassen mit Chemikalien. Es war die schönste Zeit meines Lebens. Er war super. Er hatte einen Spirit den viele Lehrer heute nicht mehr haben. Er war ein Freidenker der viele Experimente macht. Unsere Schule war eine kleine Schule mit drei Klassen pro Jaar. Er hatte jedem Schüler die gleiche Aufgabe gestellt aber jedem die Tabelle abschreiben lassen mit den Elementen und dem Periodensystem. Das Projekt hiess Schüler forscht Mutter Natur und Väterchen Zeit. Jeder bekam als fünftes Element etwas anderes. Im Laufe des Jahres wurden die Experimente durchgeführt längs der Grachen Einmal hat es wohl geklappt und er hat alles genau aufgeschreiben aber an dem Tag war ich leider krank und habe deshalb nicht das fünfte Element mitbekommen. Werr weiss vielleicht weiss ja dein Lehrer was das Fünfte Element ist damit die Lampe in New York angeht.
zur Ergänzung aus der Seekabel-Wiki "1864 wurde ein 5100 Kilometer langes Seekabel mit verbesserter Schutzummantelung vorbereitet und die „Great Eastern“ als Verlegungsschiff beschafft, damals der größte Liniendampfer der Welt. Am 31. Juli 1865 riss das Kabel beim Verlegen. Erst 1866 konnte im zweiten Versuch das erste Kabel verlegt werden, das langfristig die Telegrafenverbindung zwischen Amerika und Europa sicherstellte." http://de.wikipedia.org/wiki/Seekabel http://de.wikipedia.org/wiki/Seekabel#Telegrafenkabel
> 1. Die Entfernung ist falsch. 1000 km mehr oder weniger lassen die Lampe auch nicht dunkler oder heller leuchten. - Sie bleibt dunkel. >2. Es fehlen Angaben zu Leiterquerschnitt und Material (Von beiden >Größen ist das Ergebnis abhängig.) Ausgehend von 2,5 qmm Cu und 90 kOhm gibts keinen handelbaren und händelbaren Querschnitt um auf, sagen wir mal, 5 Ohm zu kommen. >3. Es fehlen Angaben zur Lampe selbst. Ihr Innenwiderstand ist >maßgeblich für das Ergebnis. Bei 2,5qmm Cu und 90 kOhm ist der Lampen-R uninteressant.
> Man kann da noch ein bisschen dran rumfeilen, habe mich mit der Syntax > noch nicht beschäftigt: > http://www.wolframalpha.com/input/?i=resistance+co... Wenn, dann aber so: http://www.wolframalpha.com/input/?i=resistance+copper+1.5+mm%5E2+distance+berlin+new-york
Die Antwort ist doch relativ einfach: Theoretisch betrachtet ja, setzt aber vorraus das die Leitung ideal wäre, der Verbraucher ideal wäre und die Spannungsquelle ideal wäre. Praktisch, aufgrund der Idealfaktoren, nein. Ganz einfache Sache
> die Leitung ideal wäre
Wenn eine Leistung aus 2,5² Kupfer verwendet wird, hat sie etwas 100kOhm
Widerstand - das ist doch ideal. Wenn sie einen viel größere Widerstand
hätte währe es nicht mehr Ideal.
In beiden Fällen würde sich aber bei einer 60W Lampe wenig tun.
Peter schrieb: >> die Leitung ideal wäre > Wenn eine Leistung aus 2,5² Kupfer verwendet wird, hat sie etwas 100kOhm > Widerstand - das ist doch ideal. Ich denke, die Intention war: Ein idealer Leiter hat gar keinen Widerstand.
> In beiden Fällen würde sich aber bei einer 60W Lampe wenig tun. Woher kommen jetzt die 60 Watt? Wenn ich eine LED anschliessen würde, hätte die 2,4mA und würde leuchten. BTW: Was spricht gegen eine 35mm² Leitung? Dann kämen immerhin gut 30mA zusammen und eine kleine Skalenbirne locker zum leuchten.
Stockalper schrieb:
> Bei 2,5qmm Cu und 90 kOhm ist der Lampen-R uninteressant.
Wie kommst du zu dieser kühnen Annahme? Wenn der Lampen Innenwiderstand
auch 90kOhm beträgt, liegt an der Lampe immerhin noch 115V an. Ist aber
dann nur eine kleine Lampe ;)
Die Lampe wird sicher leuchten, zumindest solange in NY die Sonne drauf scheint
Eine normale 230V-Glühlampe 25W fängt bei ca. 24V an sichtbar zu glühen. Nun wäre zu definieren ab wann sie "leuchtet" Summasumarum: Theoretisch ist alles eine Frage der Definition. Selbst wenn der Lehrer eine eine entsprechend niederohmige Leitung zur Verfügung stellen würde, bleibt immer noch die Frage der Sichtbarkeit wegen der Erdkrümmung.
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Q9 schrieb: > Man kann da noch ein bisschen dran rumfeilen, habe mich mit der Syntax > noch nicht beschäftigt: > http://www.wolframalpha.com/input/?i=resistance+copper+1.5+mm^2+distance+berlin+new+york 1. Für die Betrachtung der Stromleitung muß man die doppelte Strecke sehen (also laut Aufgabe 2000km). 2. Die Entfernung von Berlin nach New York sind nur 140,6km (siehe Anhang). Also eine Leitungslänge von knapp 300km.
> 2. Die Entfernung von Berlin nach New York sind nur 140,6km (siehe > Anhang). Also eine Leitungslänge von knapp 300km. Das war nun eine der wenigen angaben die vorhanden waren > Tausend Kilomater Stromleitung.
Christian H. schrieb: > Q9 schrieb: >> Man kann da noch ein bisschen dran rumfeilen, habe mich mit der Syntax >> noch nicht beschäftigt: >> > http://www.wolframalpha.com/input/?i=resistance+copper+1.5+mm^2+distance+berlin+new+york > > 1. Für die Betrachtung der Stromleitung muß man die doppelte Strecke > sehen (also laut Aufgabe 2000km). > 2. Die Entfernung von Berlin nach New York sind nur 140,6km (siehe > Anhang). Also eine Leitungslänge von knapp 300km. Fragt sich was du in Berlin in Connecticut möchtest. http://www.wolframalpha.com/input/?i=2*distance+from+berlin+to+new+york
Die Aufgabe lautete, was passiert und ob die Lampe in N.Y. leuchtet. Nicht gefragt war, ob man es von Berlin aus sehen könnte, vergeßt also die Erdkrümmung.
Hallo Fragesteller, ich glaube es war das Covellin was als fünftes Element bzw. Mineral der Schlüssel ist zu deinem Problem. Wenn die Leitung aus diesen Elementen bzw. Mineralien besteht könnte es klappen. Aber wie gesagt experimentieren und am Ball bleiben. Querschnitt Übertragung ist abhängig vom Material.
@Karl heinz Buchegger Ja das war meine Intention. Idealer Leiter = 0 Ohm, Ideale Spannungsquelle Innenwiderstand = 0 Ohm usw. Eben ideal, wie ein idealer Operationsverstärker.
> "1864 wurde ein 5100 Kilometer langes Seekabel mit verbesserter > Schutzummantelung vorbereitet und die „Great Eastern“ als > Verlegungsschiff beschafft, damals der größte Liniendampfer der Welt. Am > 31. Juli 1865 riss das Kabel beim Verlegen. Erst 1866 konnte im zweiten > Versuch das erste Kabel verlegt werden, das langfristig die > Telegrafenverbindung zwischen Amerika und Europa sicherstellte." Wen's interessiert: ISBN 349224226X, ein ziemlich guter Roman, der von der Verlegung dieses Kabels handelt.
Noch was anderes habt ihr nicht bedacht. In der Aufgabe(Bild) steht "Tausend Kilometer Stromleitung von Berlin nach New York". Auch wenn es im Schaltplan so gezeichnet ist, steht dort nichts vom Rückweg der Leitung. Wenn man also die Spannung 230V in Bezug auf das Grundpotential in Berlin betrachtet, wäre es durchaus möglich, dass in New York die Lampe leuchtet... Und der Ozean beheizt wird. Aber was sind schon paar tausend Volt auf 1000 Kilometer...
Niklas Gürtler schrieb: > > Wen's interessiert: ISBN 349224226X, ein ziemlich guter Roman, der von > der Verlegung dieses Kabels handelt. Ich will dir nicht widersprechen, da ich den Roman nicht kenne. Aber die Beschreibung bei Amazon liest sich nicht sehr verlockend... Ich kann aber ergänzend empfehlen, dass entsprechende Kapitel (Das erste Wort über den Ozean) aus den "Sternstunden der Menschheit" zu lesen.
> Ich will dir nicht widersprechen, da ich den Roman nicht kenne. Aber die > Beschreibung bei Amazon liest sich nicht sehr verlockend... Stimmt, die Amazon-Beschreibung ist nicht so toll, aber ich habs gelesen (ohne vorher die Amazon-Beschreibung gesehen zu haben ;) und kann es nur empfehlen.
Im Wikiartikel wird auch auf eine "Terra-X"-Sendung des ZDF zum Thema Tiefseekabel verwiesen, http://www.zdf.de/ZDFde/inhalt/0/0,1872,1021760,00.html?dr=1 und speziell "Mission X: Letzte Chance Transatlantik" http://terra-x.zdf.de/ZDFde/inhalt/14/0,1872,1021774,00.html?dr=1 Die Geschichte wurde auch mit kurzen Spielfilmszenen dargestellt. Zur selben Zeit wurde auch in Alaska ein Kabel nach Asien verlegt, nach dem Erfolg des Atlantikkabels bauten die dortigen Ureinwohner Hängebrücken aus dem Material, der Bau wurde eingestellt.
in "Much Ado About Almost Nothing" (Kapitel 4) von Hans Camenzind wird auch die Geschichte vom Seekabel erzählt (allerdings in english, kann man sich herunterladen irgendwo im Netz)
http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28copper+resistance%29%2F%282.5millimeters^2%29*2*distance+berlin+in+germany+new-york http://www.wolframalpha.com/input/?i=copper+resistance+at+two+times+the+distance+berlin+new-york+per+2.5millimeters^2 Das Problem ist, er erkennt die mm^2 nicht als Quadratmillimeter, daher muss man es ausschreiben: millimeter^2
Diese Aufgaben hängen immer vom genauen Kontext ab, in dem sie gestellt werden. In der Regel will damit demonstrieren, wie vorteilhaft es ist, die Spannung heraufzutransformeiren, wenn man lange Strecken überbrücken will. Eine 60W Birne hat einen Widerstand von ca. 880 Ohm. Um die rund 13000km von Berlin nach New York und zurück ohne zu große Verluste zu überbrücken, müßte ein Kupferkabel mit 6cm Durchmesser verwendet werden. Dieses hat dann einen ohmschen Widerstand von: R = 0,0178 x 10^-6 x 13000 x 1000 / 2,83 x 10-3 Ohm = 82 Ohm Jetzt ist noch zu berücksichtigen, daß 50Hz übertragen werden sollen, wobei der Wellenwiderstand der Leiteranordnung bestehend aus Hin- und Rückleiter ins Spiel kommt. Um Leistungsanpassung zu haben, müßte das Kabel so geformt werden, daß man 880 Ohm Wellenwiderstand erhält. Aber Leistungsanpassung ist ja garnicht erforderlich. Hier geht es ja nur darum, ob man die Lampe zum leuchten bringen kann. Wenn man das Kabel mit viel Kapazität und wenig Induktivität zwischen Hin- und Rückleiter herstellen würde, also beispielsweise durch Verwendung mehrerer miteinander verdrillter Leitungspaare, dann ergäbe sich wegen Z = SQRT (L/C) ein kleiner Wellenwiderstand, der unter Umständen deutlich kleiner ist als die Lampenimpedanz. In diesem Fall würde die angeschlossene Lampe eine Fehlanpassung bedeuten, bei dem das Kabel für das Elektrizitätswerk nur noch wie eine Kapazität aussieht. Mit genügend starkem Elektrizitätswerk, also genügend geringem Quellwiderstand, müßte die Grenzfrequenz des resultierenden RC-Tiefpaß noch genügend weit über 50Hz liegen, sodaß es möglich sein sollte, die Lampe zum leuchten zu bringen, obwohl das für das Elektrizizätswerk erhebliche Blindströme zur Folge hätte. Also, die Lampe müßte leuchten können und sie würde nach Umlegen des Schalters wegen der Tiefpaßwirkung des RC-Glieds verlangsamt hell. Kai Klaas
fragt wolfram alpha doch gleich nach dem querschnitt für den gewünschten leitungswiderstand xD http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28copper+resistance%29%2F%28%28x%2F2+millimeter%29%5E2*pi%29*%28distance+from+berlin+to+new+york%29*2%3D%2850+ohms%29 btw: bei wechselstrom könnte man doch ohne weiteres zwei trafos mit einklemmen. einmal zum rauf- und dann wieder zum runtertransformieren der spannung^^
Hallo Herr Funke, zwischen Theorie und Praxis gibt es oft keine aber sehr oft auch riesige Unterschiede. Dabei wird oft Mutter Natur und Väterchen Zeit ausser acht gelassen. Vieles ist machbar aber der Mensch ist oft noch nicht bereit oder er denkt nur gerade aber die Lösung ist quer oder diagonal oder ... Oft wird auch etwas in die Ausgangssituation des Fragesteller hineininterpretiert was er gar nicht gesagt hat. Oft werden vokablen verwendet die keiner versteht und deshalb an einander vorbeigeredet wird. Die Zeichnung ist die Basis, die Variable ist die Querschnitt Übertragung. Ist sie die einzige Variable oder gibt es noch mehr. Falls ja kann man die Technik von Funke Industrietechnik e.K. soweit entwickeln das das Scenario, Schaltung, Mutter Natur, Väterchen Zeit funktioniert. Basis ist hier die Chemie, Physik, Mathematik, Elektrotechnik, Menschliche Geist, Teamarbeit bei Funke Industrietechnik e.K., ein Querdenker,ein Diagonaldenker, ... Die Mathematik ist klar. Die Physik fast klar, die Chemie falsch interpretiert, wo steht was von Kupfer, es könnte auch Eisen, Stickstoff, Lanthan, Arsen, Chevolin, oder irgendeine Verbindung sein. Die Elektrotechnik ist klar. Der Rest wird sich zeigen bei Funke Industrietechnik e.K., ...Wie ist es mit dem Mensch bei Funke, wie ist es mit der Teamarbeit bei Funke, wie verhält sich Funke zu ...Welches Projekt steckt hinter der Frage des Fragesteller eine Schule oder ... Man sollte die übrigen offenen Punkte noch objektiv klären zum Wohle der Menschen ohne Lobbyarbeit und ohne Eigennutz oder Profitstreben oder Religion oder Ethik oder Monopol...Wie gesagt New York ist nicht die Sahara. Ein Seekable muss nicht immer ein Kupferkabel sein. Ein Transformator zeigt die Schaltung nicht. Heute ist Tag der Deutschen Einheit. Wann kommt der Tag der Europäischen Einheit. Wo bleibt der Bürger. Wann gibt es eine Europäische Krankenkasse. Das sind wichtige Fragen. Hier geht es nur um ? Also Leute ran an die Zukunft. Ran an Europa, ran an die Technik, zurück zur Basis, Kritisches Denken und zwar Zielgerichtet und immer Zeit für einen Querdenker und Diagonaldenker. Mal über den Tellerrand hinausschaun. Mal den alten Film der Flug des Phoenix schaun. Nicht nur Master und Bachelor sondern auch tolerant und liberal gegenüber anderen Entwicklungen und Denkansätzen. Kritik und Verbesserungsvorschlag und nicht nur Kritik. Freiheit des Geistes und des Internet.Soziale Globalisierung und Zukunftorientiertes Denken in Europa und Fächerübergreifendes Denken und Wissen und Handeln. Nur im Team mit Mutter Natur und Väterchen Zeit kommt man zum Flugziel. Das Militär läuft der Geist und Techniker fliegt. Das Team landet und überlebt in Europa und der Welt. Ob nun Öl oder Solar, Wind oder Wasser, Made in Germany oder Made in Europa, Carpe Diem.
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