Einen schönen guten Tag euch allen. Ich hatte gerade eine Diskusion über die Übertragungsgeschwindigkeit von Leitern. Ich bin der Meinung, dass es nichts schnelleres gibt als Lichtleiter, da selbst das MCH- Institut in Amerika rausgefunden hat, dass selbst die "Supraleiter" ( flüssig Stickstoffleiter), nicht so schnell wären, wie Lichtleiter. Nun behauptet allerdings ein Kollege von mir, dass die Energieübertragung von einem normalen Leiter ( Kupferdraht )genau so schnell sein soll wie die Lichtgeschwindigkeit. ?---------------?-----------------?----------------?-----------------? Nun helft mir bitte, leb ich hinter dem Mond und hab alles falsch gelernt, oder ist Licht nicht doch die schnellste übertragungsmethode? Bsp : Ich fragte ihn : Lichtgeschwindigkeit ist ca 300000km / s mit anderen worten 6 - 7 mal um die Erde in einer Sekunde. Du willst mir weiß machen, dass wenn ich einen Leiter 6 mal um die Erde drehe, ich das Lichtsignal und die Spannung gleichzeitig losschicke, dass die Spannung zum selben moment da ist wie das Licht ??? Seine Antwort : Vielleicht sogar schneller, man weiß ja nie wo das Licht aufgehalten wird............ Wenn das echt stimmen sollte, häng ich mein Beruf an den Nagel
afaik ist die Geschwindigkeit der Elektronen im Kupfer 2/3*Lichtgeschwindigkeit
also ich bin mir ja jetzt nicht sicher ob das stimmt was ich von mir lasse g aber soviel ich weiß geht das so irgendwie: gehen wir von ner normalen ausschaltung aus: sobald der schalter geschlossen ist, beginnen sich die elektronen zu bewegen. diese elektronen bewegen sich allerdings nur sehr sehr langsam (wenige mm pro sek. wenn ich nicht irre) der grund warum die lampe dennoch sofort leuchtet ist der das die elektonen ja von den elektronen dahinter "angeschoben" werden - weist du wie ichs mein? mit licht dagegen sieht das ganze anders aus. - da gibt es keine elektronen die angeschoben werden können - da gibts nur "ein" und "aus" und das heißt wiedrum das lichtleiter um einiges schneller sind als kupferleiter. mal abgesehen davon - hast du dich schon gefragt warum in der netzwerktechnik in modernen büros immer öfter lichtwellenleiter vor kommen? - eben wegen der geschwindigkeit und der geringen verluste ....
@Ralf Tjaaa, aber warum ist DSL über Kupfer dann schneller als ISDN über LWL. ;)
.. ja, das ist richtig, die spannung sofern man da von bewegung reden kann geht in leitern mit lichtgeschwindigkeit. Das elektrische feld baut sich mit lichtgeschwindigkeit im leiter auf, und erst daraus resultiert ja der strom also die elektronenbewegung. somit kann der strom auch mit lichtgeswindigkeit fließen. Sebastian
Die Signalgeschwindigkeit hat überhaupt nichts mit der Geschwindigkeit die du meinst zu tun. Die Geschwindigkeit die du meinst, ist lediglich diese, wie lange man am anderen ende warten muss, bis strom fliesst. Das heisst man schaltet Spannung an ein Ende, und am anderen ende, ist diese Spannung wieder vorhanden. Und zwar mit annähernd lichtgeschwindigkeit. Die Elektronen selber, sind sehr schnell unterwegs, wie schon erwähnt 2/3 der Lichtgeschwindigkeit. Aber sie sind recht wild. Das ganze kannst du dir wie ein Mückenschwarm vorstellen, der sich langsam vorwärtz bewegt. Das ist dann der Strom Die Andere geschwindigkeit ist abhängig von der Grenzfrequenz des Leiters. Wie schnell kann der Strom seine Richtung oder seinen Wert ändern. ISDN und DSL ist auch nicht die selbe technologie. Ausserdem glaube ich nicht, dass du zuhause eine LWL für ISDN bekommst.
Was habt ihr Mädels eigentlich während des Physikunterrichts gemacht hä? Also, wenn wir einen Kupferdraht und ein Lichtwellenleiter 6 mal um den Äquator wickeln und Strom und Laser gleichzeitig anschalten ,geht die Lampe nach etwas mehr als einer Sekunde an und der Laser nach ca 1,5 Sekunden. Theoretisch natürlich, weil der Kupferwiderstand zu groß ist, als dass die Lampe noch angehen würde und die Dämfung des LWL zu groß ist, als das ein Photon den Weg finden würde. Woran liegt das? Ganz einfach! Das Licht hat in der Zeit den 1,5fachen Weg zurückgelegt, weil es sich nicht gradlinig durch den Leiter bewegt hat, wie der Elektronenimpuls, sondern an den Wänden refelktiert wird. (Ich glaube es sind so 120° oder so, aber da kann ich total falsch liegen)
ich kann keinen genauen wert nennen aber ich bin mir sicher, dass LWL schneller ist als ein Kupferleiter! mfg
Ich denke das der leiter schneller ist als das Licht, da hier ja jemand mal eine schaltung gepostet hat mit der man die Lichtgeschwindigkeitmessen kann. Die schaltung bestand aus einem sender und einem empfänger, die 1 meter auseinander standen, mit einem sehr schnellen oszi konnte man dann die Phasenverschiebung zwischen sender und empfänger sehen, die sich auch änderte wenn man den abstand zwischen sender und empfänger änderte. Ich denke das LWL gerade auf längeren strecken nicht so empfindlich sind wie gut abeschirmte Kupferleitungen. Mfg Jochen.
Hab gerade die Vorlesungsunterlagen nicht zur Hand, aber die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Elektronen ist in etwa gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Photonen, bzw. in üblichen Materialien eher etwas schneller. Das hat mit der Übertragungsrate allerdings nicht viel zu tun. Die ist beim Lichtleiter erheblich höher, weil die Pulse, die noch als Pulse beim empfänger dedektiert werden können, wesentlich kürzer sein dürfen. Kürzere Pulse -> mehr Daten pro Zeit. Aber ich kann es nochmal genauer nachgucken, wenn Bedarf besteht. Ist nicht die einfachste Materie und alles sehr lange her. Gruß Andreas
Wie schnell ist eigentlich Licht in LWL ? Die Lichtgeschwindigkeit ist doch in festen Medien langsamer als im Vakuum... Die langsamste bisher erreichte Lichtgeschwindigkeit liegt glaube ich irgendwo bei 60km/s oder waren es km/h ?
also wenns nach mir geht... breiten sich E-feld und Licht gleich schnell aus... und ein E-Feld wird einen elektronenfluss mit sich bringen.... und der kann nicht beliebig schnell sein.. ich glaube in CU waren das einige cm/sec..müsste man nirgendwo nachschaun und spannungen KANN man nicht losschicken.. nur das E-feld kann man sich ausbreiten lassen ;)... die elektronen sind langsamer... dank dieser dummen braunschen molekularbewegung... und der tatsache dass da immer so dumme atome im weg stehn g ein bisserl gerechnet wird hier... http://magnet.atp.tuwien.ac.at/ts/fhpw/em_ue.pdf google ruled ;) also sind die elektronen doch langsamer wie das licht... aber ob du jetzt über lwl mehr infos wie über ein cu kabel übertragen kannst.... das ist eine andere geschichte... irgendwann hast du nämlich abstrahlung als E-H-welle (also funk) und wenn du nur hoch genug mit der frequenz gehst...dann hast du wieder licht g 73 de oe6jwf / hans
Die Lichtgeschwindigkeit in Glas beträgt ca 2/3 der Vakuum-LG also ca. 200000km/s. Von daher ist die Signalübertragung mit Kupfer schneller.
@DerInder das kann man so denke ich mal nicht ganz sagen es kommt imemr auf den einsatzort an zB. wenn ich ueber 1000m daten uebertragen wil bin ich mit einem LWL Leiter besser bedient (dämpfung, schmittrigger etc) aber im grunde stimmt es schon, die elektronen sind etwas flotter im leiter, als das licht im lwl... anders ist es bei laser ohne irgendein leiter, der ist natuerlich schneller, da er von "fast" nichts aufgehalten wird
Jetzt wirds mir aber wirklich zu bunt hier! @ derInder Signalübertragung ist in Kupfer langsamer. Wie schon gesagt. die geschwindigkeit hat nichts mit dem Signal zu tun. Signalübertragung ist abhängig von der Bandbreite des Leiters usw.
Hier is ja ne ganze Menge Halbwissen unterwegs (würde ich mich jetzt
nich unbedingt von ausnehmen, obwohl ich mir relativ sicher bin) :)
Also bei geöffnetem Stromkreis schwirren die Elektronen in einem Draht
natürlich schon ein bisschen umher, bleiben alles in allem aber an
ihrer Stelle (logisch, sonst würde ja ein Strom fließen).
Bei geschlossenem Stromkreis beginnen sie sich dann zu bewegen. Die
Geschwindigkeit hängt aber von der Stromstärke ab und ist in der Tat
sehr niedrig (Wir ham das mal im Physik LK bei einer 230V 100W
Glühbirne ausgerechnet und kamen glaub ich auf ein paar cm/s,
jedenfalls in dieser Größenordnung).
Die Elektronen verhalten sich dabei aber wie Tennisbälle in einem
Schlauch, wenn man vorne einen reinschiebt fällt hinten einer raus. Das
ist dann die Geschwindigkeit mit der ein Signal übermittlet werden kann.
Keine Ahnung wie schnell das is 2/3 c kann schon passen.
> Tjaaa, aber warum ist DSL über Kupfer dann schneller als ISDN über
LWL.
Is nich ernst gemeint oder? Es gibt einen Unterschied zwischen
Bandbreite und Signalgeschwindigkeit...
Und auch in der Netzwerktechnik wird denke ich zunehmend zur Glasfaser
gegriffen, weil sich über LWL halt leichter höhere Bandbreiten
realisieren lassen und weniger weil die Signallaufzeit geringer ist.
Jetzt noch was wo ich mich gefährlich weit ins Halbwissen begebe:
Die Geschwindigkeit mit der die freien Elektronen im Leiter
"umherschwirren" (wenn kein Strom fließt) dürfte von der Temperatur
abhängig sein und gegen 0 gehen, wenn sich die Temp dem absoluten
Nullpunkt nähert.
Ganz so einfach ist die Sache nicht: Die 6 Windungen um den Äquator bilden eine wunderschöne Spule und haben bestimmt ne Menge µF gegen Erde, bilden also einen Tiefpaß. Im Endeffekt wird also Dein Signal erstmal die Gegeninduktion der Spule überwinden und den Erdkondensator aufladen müssen. Und da es gleichgeartete Effekte im Lichtleiter nicht gibt, sind Lichtwellen schneller. Die Laufzeiten in Leitungen oder Leitungsnachbildungen werden sogar in der Technik verwendet, z.B. um Oszillatoren oder Phasenschieber aufzubauen. Peter
@ derMax Das alles habe ich auch schon geschrieben. Bei deinem letzten Abschnitt bin ich aber nicht ganz der gleichen Meinung. Dies Atomkerne werden beim Abkühlen immer ruhiger. Somit haben die Elektronen immer mehr "Platz" um sich zu bewegen. Dadurch wird auch der Leiterwiderstand kleiner. -> Supraleitung PS: Ja ich weis, das dies nicht genau dem Supraleitungseffekt entspricht. Und ich will auch keine Erklährung über Supraleitung. Denn die kann hier bestimmt niemand physikalisch korrekt erklähren.
Am besten wickeln wir das Kupfer 1000 Mal um die Erde und machen nochmal eine Wicklung. dann haben wir einen Riesen Trafo!!!
@Mr-Boertsch - berechnen sie die Sättigungsspannung bei 50Hz (alles Eisen der Erde aufmagnetisiert). - berechnen Sie die dabei auftretenden Wirbelstromverluste im Erdeisenkern. Peter
Hallo Mr_Boertsch Ich bin der Meinung die Elektronen sind überhaupt nicht schnell. Die Geschwindigkeit von einem einzelnen Elektrons in einem Leiter sind sehr langsam aber der Impuls der die Elektronen weiterschiebt ist Lichtgeschwindigkeit. Laut Einstein ist nichts schneller als Licht obwohl neuere experimente was anderes gezeigt haben. Nur sind sich die Forscher jetzt nicht einzig was das überhaupt gemessen wurde.
@Weihnachtsmann > Laut Einstein ist nichts schneller als Licht obwohl neuere experimente > was anderes gezeigt haben. Nur sind sich die Forscher jetzt nicht > einzig was das überhaupt gemessen wurde. Was soll das fürn Experiment gewesen sein, bzw. wo gehen dnen die Meinuingen hin was sie gemessen haben könnten?
Habe nicht alles gelesen, habe aber einiges gesehen, was so nicht richtig ist (ich bin jedenfalls dieser Meinung). 1. Licht ist im Vakuum am schnellsten mit ca 300.000 Km/sec. 2. Das elektrische Feld breitet sich ebenfalls mit dieser Geschw. aus. 3. Nicht aber die Elektronen! Diese haben eine Driftgeschwindigkeit, die nur bei einigen m/sec liegt!!! Man könnte neben her laufen. (Hatten wir kürzlich noch in elektrische Werkstoffe) Annähernd Lichtgeschw. erreichen Elektronen nur unter sehr großem Energieaufwand im Vakuum von Teilchenbeschleunigern. Die Lampe am Kabel x-mal um die Erde würde deshalb mit Verzögerung anfangen zu leuchten, weil es sich bei jedem Leiter auch um ein RC-Glied handelt. Je länger, desto mehr Verzögerung. Hierbei spielt die Driftgeschw. der Elektronen keine große Rolle! Hätte das Kabel keine Tiefpass-Eigenschaften (hätte also weder R noch C), hinge es nur von der Ausbreitungsgeschwindigkeit des elektr. Feldes (ungefähr c) ab, wie schnell die Lampe anginge. Supraleiter haben zwar keinen Widerst., dafür aber eine Kapazität. Und Spannungsquellen ohne Innenwiderst. gibt es nicht. Bei LWL würde das (Licht-)Signal mit annähernd c übertragen. Durch Reflexionen am Rand der LWL-Ader ist die Länge des LWL aber auch geringfügig abhängig vom Weg desn das Licht durch die Ader nimmt. Daraus resultiert eine Unschärfe, die die Geschwindigkeit der Übertragung begrenzt. Soweit mein Wissen zu dem Thema. Bin mir zwar sehr sicher, schließe Fehler aber nicht aus. Gruß Henrik
Ok ok, vielen dank für die ganzen Infos. Die reichen mir. Nett das sich gleich so viele daran beteiligt haben. Mit freundlichen Grüßen euer Mechatroniker
Hallo DerMax Es war ein Deutscher Wissenschaftler der Daten mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen hat. Such mal in google "schneller als licht" oder "überlichtgeschwindigkeit" Aber ich glaube ob dies nun stimmt oder nicht können wir als nicht Physiker gar nicht beurteilen. Die Meinungen gehen stark auseinender. Es gibt viele seriöse Wissenschaftler die dafür und andere dagegen sind. Ich habe ein paar Sendungen gesehen und weiss auch nicht was nun stimmt. Und in der Wissenschaft gilt das Gesetzt "Es kann nicht sein was nicht darf" oder so ähnlich Sorry vermutlich habe ich hier jetzt eine grosse Diskussion angefangen die eigentlich zu nichts führt. Gruss Weihnachtsmann
Es geht um Quantendynamik. Es wurde in Experimenten nachgewiesen, daß Atome trotz großer Entfernungen korrelieren. Die Information über den Zustand des Atoms muß also mit "Überlichtgeschwindigkeit" übertragen worden sein. Weiteres Experiment: Wie erklärt man sich Interferenzen an einem Doppelspalt? Wenn Licht auf einen Doppelspalt trifft, dann kommt es dahinter zu einem Muster aus mehr als zwei Linien. Warum tritt das auf? Erklärung: Weil die Photonen am Doppelspalt wechselwirken. Nun hat man das Experiment durchgeführt, indem man einzelne Photonen in Richtung des Doppelspalt gesendet hat. Da es nur einzelne Photonen sind, können sie mit nichts wechselwirken. Trotzdem treten Interferenzen auf. Warum? Also ich habe mal ein bisschen was gesucht und bei Wiki was gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit Die Ausbreitung der Information in einem Leiter geschieht durch ein elektromagnetisches Feld. Auch Licht ist elektromagnetisch, so daß ich annehme die Ausbreitungsgeschwindigkeit läßt sich nach folgender Formel berechnen: c = c0 / sqrt( epsilon_r * mü_r ) c0 ist die Vakuumlichtgeschwindigkeit (300000km/s), epsilon_r ist die relative Permittivität, mü_r die relative Permeabilität. Die Permitivität ist Frequenzabhängig. Laut Wiki ein Tensor zweiter Klasse, was immer das auch sein mag. :-) Die folgenden Werte habe ich für eps_r und mü_r gefunden. Eps_r scheint für sichtbares Licht angegeben zu sein. eps_r mü_r Vakuum 1 1 Glas 6-8 1 Luft 1.00059 1 PE 2.4 1 Kupfer ?? 1 - 6.4e-6 Die Frage ist also, wie ist die Permittivität von Kupfer bei hohen Frequenzen? ciao, Stefan.
Ok, da habe ich scheinbar zu lange für meinen Beitrag gebraucht. Will hier jemand über Quantenphysik diskutieren? Lese dazu gerade ein gutes Buch. Timeline von Michael Crichton. ciao, Stefan. P.S. "Gott würfelt nicht!" Albert Einstein zur Quantentheorie
Das Problem mit der "Überlichtgeschwindigkeit" ist, dass dieser gemessene Effekt ausschließlich auf Postulate der Quantenmechanik zurückzuführen ist. Und Quantenmechanik und Relativitätstheorie (die dem Licht und allen anderen Dingen eine Geschwindigkeitsbegrenzung verpasst) widersprechen sich noch in einigen Punkten. Die große einheitliche Theorie, die diese beiden Theorien unter einen Hut bringt gibt es halt noch nicht. Soviel zur Quantenmechanik am Nachmittag. :-) Gruß Wölfi
Achso ok von dem Quantentheorie-Zeugs hab ich auch schon gelesen. Funktioniert irgendwie in dem man 2 Photonen miteinader verschränkt (wie auch immer das gemacht wird). Wenn man nun den Quantenzustand von einem der beiden Photonen misst, nimmt das andere, das sich in beliebiger Distanz befinden kann in Nullzeit den dazu passenden Zustand an. Problem bei der Sache: Es gibt mehrere (ich glaube 4) verschiedene Verschränkungsarten, bei denen das andere Photon jeweils einen anderen Zustand einnimmt, deswegen kann man immer noch nicht Überlichtschnell Informationen übertragen, da immer erst auf konventionellem Wege der Zustand des ersten Photons übermittelt werden muss, um die Art der verschränkung zu ermitteln. Eine wesentlich interresantere Anwendung dieses Phänomens, die auch schon fast marktreife erreicht hat, ist aber die abhörsichere Übertragung von sehr sensiblen Daten. Ein Abhören kann zwar nicht verhindert werden, aber es wird mit 100%iger Wahrscheinlichkeit entdeckt, da ein Abhörer ebenfalls das Photon messen muss und damit wieder seine Quantenzustände ändert oder so ähnlich. Hab das jetzt nur aus meinem Gedächtnis zusammengekramt, daher keine Garantie, gabs vor kurzem in der Bild der Wissenschaft einen längeren Artikel zu :)
also kommen wir zu folgenden schluss... theoretisch müsst der strom schneller sein weil die elektronen schon da sind wo sie sein sollen und nur mehr aus dem leiter "fallen" brauchen (dank unserem E-feld das sich immer mit c ausbreiten tut) ... bei licht müssen die photonen erst mal durchs kabel durch und da breitet es sich langsamer aus... wobei ich mir gerade überhaupt nicht sicher bin wie das mit ausbreitungsgeschwindigkeit von licht in materie ist... praktisch.... cu-kabel hat viel C und L => geht ned so gut wie lwl ;) 73 de oe6jwf / hans
Bei meinem Fernseher ist das anders: Da kommt nach dem Einschalten erst der Ton und etwas später das Bild...
Abschlußprüfung an der Uni. Thema dieses Semesters: Schall und Licht. Erster Kandidat betritt den Raum. Der Prof: "Was ist schneller, der Schall oder das Licht?" Der Studi: "Das Licht." Der Prof: "Schön, und wieso?" Der Studi: "Wenn ich das Radio einschalte, kommt erst das Licht und dann der Ton." Der Prof: "Raus!!!" Der Zweite Kandidat. Dieselbe Frage. Antwort: "Der Schall." Der Prof: "Wieso denn das?!? Der Studi: "Wenn ich meinen Fernseher einschalte, kommt erst der Ton und dann das Bild." "RAUS!!!" Der Prof fragt sich, ob die Studenten zu dumm sind oder ob er die Fragen zu kompliziert stellt. Der dritte Kandidat. Der Prof: "Sie stehen auf einem Berg. Ihnen gegenüber steht eine Kanone, die auf sie abgefeuert wird. Was nehmen sie zuerst wahr? Das Mündungsfeuer oder den Knall?" Der Studi: "Das Mündungsfeuer." Der Prof frohlockt und fragt: "Können Sie das begründen?" Der Student druckst und meint dann: "Na ja, die Augen sind doch weiter vorne als die Ohren..."
Hallo Wölfi Das abgedrehte ist die Negative Lichtgeschwindigkeit. Da wird eine Information ankommen bevor sie überhaupt abgeschickt wurde. Das abgedrehteste ist im Moment die String-Theorie. So eine Art Relativitätstheorie hier will man alle Gesetzt unter einen Hut bringen. Am Anfang habe noch viele gelacht aber es gibt immer mehr Anhänger da sich damit viel erklären lässt aber nicht alles Gruss Weihnachtsmann.
@DerMax u.A.: Damit ihr endlich mal den passenden Begriff zum Suchen habt: Das "Einstein-Podolsky-Rosen Experiment".
@Weihnachtsmann Ja, das mit der negativen Geschwindigkeit habe ich auch schon gehört.Irgendwie lustig. :-) Wird jetzt zwar ziemlich OT... Die String oder M-Theorie ist momentan ziemlich angesagt in der Welt der theoretischen Physik. Aber wer schon Probleme hatte sich Einsteins gekrümmten vierdimensionalen Raum "vorzustellen" für den dürfte die Stringtheorie der absolute Alptraum sein. Zwölf! Dimensionen, parallele Universen und scheinbar war Schroedingers Katze wirklich halb tot / halb lebendig. Kurz gesagt: Alles ein büschn zu hoch für mich. Gruß Wölfi
Wer ein wenig mehr über Quanten und Co lesen möchte: http://www.space.com/searchforlife/quantum_astronomy_041111.html Unt zur Lichtgeschwindigkeit: http://www.heise.de/newsticker/result.xhtml?url=/newsticker/meldung/10767&words=Lichtgeschwindigkeit
Wer was zu Strings wissen will, es gibt ein Buch von Brian Greene mit dem Namen "Das elegante Universum". Ist recht anspruchsvoll, aber ganz gut zu lesen. Einige Kapitel muß man aber öfter lesen und am Stück ist das ganze Werk nicht leicht zu verdauen. mfg, Stefan.
Hallo Ich glaube die moderne Physik die über die klassische Physik hinaus geht ist nicht leicht zu verdauen. Wenn ich so Zeugs lese sehe ich manchmal nur Sterne. Das Materie ist irgendwie für einen Menschen nicht begreifbar. Gruss Weihnachtsmann
Hallo, ich werd hier auch mal mein Senf dazugeben! ;) Das mit der Lichtgeschwindigkeit bei Elektronen kann man sich au sehr schon als nen Schlauch vorstellen, der mit Kugeln gefüllt ist. Wenn man vorne eine Kugel reinsteckt, fällt hinten eine raus. Egal wie lang der Schlauch ist. Also könnte man so ja theoretisch Bowlingkugeln mit Lichtgeschwindigkeit befördern! ;) Blöd nur, das hinten eben nicht die Kugel rauskommt, die man vorne reinsteckt, sondern ne andere! ;) MFG Hannes
Tachyonen sind z.B. schneller als das Licht, so die Theorie. Sie können die Lichtgeschwindigkeit nicht überwinden, halt nur von der anderen Seite. HAb gerade die ersten zehn Meter kupferdraht und LWL kabel vom Balkon zur Garage verlegt. Wenn noch ein paar mitmachen, dann schaffen wir die Erdumrundung noch bis Ostern.
@Hannes Sagen wir dein Schlauch ist 400.000km lang und du hast die Kugel alle drin, direkt nebeneinander und sie berühren sich. Jetzt schiebst du an einem Ende noch eine rein oder anders, du haust mit nem Hammer auf die Letzte Kugel. Nach welcher Zeit springt die Kugel auf der anderen Seite raus?
Wenn ich mich recht erinnere, muß man bei elektrischen Leitungen die Gruppen- und die Phasengeschwindigkeit unterscheiden. Ein plötzlicher Spannungssprung weist ein breites Frequenzspektrum auf, dessen Anteile mit unterschiedlicher Phasengeschwindigkeit durch den Leiter übertragen wird - jedenfalls ist das bei Hohlleitern so. Ich denke, daß das auch bei Klingeldraht und Supraleitern auftritt...
Ich hab mal gehört, dass jedes Material eine gewisse Zeit braucht, bis ein Mechanischer Impuls am anderen Ende ankommt. Desswegen geht es mit Bowlingkugeln oder ähnlichem wohl nicht. Aber mit Schwarzen Löchern schon... theoretisch jedenfalls.
Schallgeschwindigkeit Leider gibt es in der realen welt nur elastische körper. Aber da war mal ne diskussion mit Holraumleitern in dennen info mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen wurde oder auch nicht denn nach der Theorie soll da nur Datenmüll rauskommen.
Wie manche schon gesagt haben ist beträgt die Lichtgeschwindigkeit c0=3*10^8. Für die Wellen in Materie reduziert sich die Geschwinigkeit auf c=c0/sqrt(epsilon_r). mu_r ist sowieso meistens 1. Das Signal ist also dort am schnellsten wo epsilon_r gegen 1 geht. Das Signal ist also im Vakuum schneller als in der Luft (fast gleich) dann kommen mit ansteigendem epsilon_r die anderen Kabelformen. Bei elektrischen Kabeln z.B. Koaxkabeln fließt der Strom nicht im innen oder Ausenleiter sondern eher dazwischen. Meist ist so ein Kabel mit Teflon gefüllt mit epsilon_r ~2,1. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit (Gruppenlaufzeit) beträgt in einem Koaxkabel also ungefähr 70% der Lichtgeschwindigkeit. Glas hat eine höhere Dielektrizitätskonstante (IIRC ~4,2), das Licht bewegt sich also langsamer. Die reduzierte Geschwindigkeit mit dem Zickzackkurs des Lichtes in einem Glasfaserkabel zu erklären zählt IHMO nicht. Multimodefasern sind OUT und in Monomodefasern nimmt das Licht keinen Umweg mehr. Wem die Lichtgeschwindikeit noch zu langsam ist kanns hiermit versuchen: "The world's first Faster Than Light data transmission line! Mathew Orman" --> google Leider konnten seine Versuche auf eine schnelle Phasengeschwindigkeit zurückgeführt werden. Mit der Gruppengeschwindigkeit hat er noch keine Überlichtgeschwindigkeit erreicht. ;-) MfG Werner
@Weihnachtsmann >Das abgedrehte ist die Negative Lichtgeschwindigkeit. Da wird eine >Information ankommen bevor sie überhaupt abgeschickt wurde. Nein mein Freund. Das "Abgedrehteste" ist das hier ,wie schon einige bemerkten, viel Halbwissen unterwegs ist und das einige gleich vom Start weg über das Modell sich direkt in die Details vergraben weil se nicht fähig sind erstmal die Grundlagen zu Diskutieren. Wie schon so oft in anderen Themen. Also nochmal ganz einfach und klein: Das Modell war ein elektrischer Leiter und ein Lichtleiter gleicher Länge. Auf beiden wird "gleichzeitig" eine Information losgeschickt und die Frage ist schlicht und ergreifend "Welches Signal kommt als erstes an ?" Ob die beiden Leiter nun um die Erde gewickelt sind oder sich geradlinig im Vakuum befinden ist hier absolut unerheblich denn es geht immernoch um "Das Prinzip" und nicht lächerliche Kleinigkeiten der Praxis. '-) Also bleiben wir auch bei den einfachen Grundlagen. Den Elektrischen Leiter nehmen wir als gewöhnlichen gebräuchlichen Kupferleiter an wie es ihn überall gibt. Induktivität,Kapazität,Widerstand,äussere Einflüsse usw. fallen bei einem Modell erstmal unterm Tisch. Der Lichtleiter wird als Glasfaser angenommen was ebenfalls der Handelsüblichen und im volksmund angenommene Form entspricht. Auch hier fallen nebensächlichkeiten wie Dämpfung,Streckenverlängerungen wegen Reflektion und Wandlungszeiten des Empfängers unterm Tisch. Nur die Grundlegende Physik kommt zum Tragen. So,und da wir uns ja schon einig sind daß das Licht in unterschiedlichen Medien auch etwas unterschiedlich schnell ist schauen wir doch einfach ins Physikbuch hinein und suchen uns eine Tabelle mit den Ausbreitungsgeschwindigkleiten von licht in verschiedenen Medien. Ich habe mal gleich die wichtigsten rausgepickt und schenke mir jetzt exakte Zahlen bis auf eine. Vakuum "c" 300'000 km/s (Genauer : 299 792 458 m/s ) Luft 300'000 km/s Wasser 225'000 km/s Kronglas 198'000 km/s Plexiglas 191'000 km/s (Um mal einen Kunststoff zu nennen.) Flintglas 186'000 km/s Schwefelkohlenstoff 184'000 km/s Diamant 124'000 km/s Wie man sieht spielt es eine gewaltige Rolle welches Material man nimmt. Beim Glas bewegt sich aber alles ,je nach Mischung, um die 2/3 C Jetzt gehen wir in die Abteilung "Elektrotechnik" und suchen dort nach Material. Dort steht erstmal was von "Stromfortpflanzung duch Impulse" und etwas genauer daß die elektronen sich zwar gegenseitig durch die Leitung schieben (Wenn ich an einem Wasserschlauch (Gefüllt) den Wasserhahn aufdrehe dann kommt auch "fast" sofort das Wasser aus dem anderen Ende) und sich somit nur mit einer lächerlichen Geschwindigkeit bewegen (Ist im wesentlichen abhängig von Strom und Querschnitt.Liegt meist im Bereich von 0.05 bis einigen 10 mm/s) aber der Impuls geht mit annähernd Lichtgeschwindigkeit hindurch.(299 komma irgendwas in Kupfer) Fazit: Ohne großartig in die Einzelheiten gehen zu müssen kann man sagen daß das Elektrische Kabel schneller ist als der Lichtleiter. Meine Antwort auf Mechatronikers frage wäre gewesen : ================================== Kommt darauf an ob die Datenübertragung oder die Mediengeschwindigkeit gemeint ist: Datenübertragung : Der Kupferleiter ist schneller (ca. 300'000 km/s) als die Glasfaser (ca. 200'000 km/s Medienbewegung: Die Glasfaser (ca. 200'000 km/s) ist wesentlich schneller als der Kupferleiter (Nur etwa popelige 0.000005 km/s ) ** Reines Modell ohne jegliche Einflüsse der Praxis ** ============================= Und jetzt erst kann man noch die vielen einflüsse und limmitierungen der Realen Welt einflechten. In loser Folge wären da : Leitungswiderstände/Dämpfungenaller Art Induktivitäten/Kapazitäten Kontakt und Übergangswiderstände Sender- und Empfängerverzögerungen aller art. Äussere Einflüsse wie Strahlungen oder sonstiges. Wenn man das alles mal berücksichtigt oder einfach mal Beispiele aus der Praxis betrachtet dann laufen beide Modelle bei der Reaktionsgeschwindigkeit "Brutto" stark aufeinander zu. Die jeweiligen Vorteile liegen eben woanders. So,Nacht zusammen. Mich seht ihr vermutlich erst gegen Sonntag wieder '-)
"viel Halbwissen unterwegs" Dem kann ich nur beipflichten. Allerdings ist die Ausbreitung von Signalen auf Leitungen kein triviales Thema. Induktivität und Kapazität als Limitierungen der Realen Welt zu bezeichnen, halte ich für sehr unklug bzw. brutal gegenüber der Physik, zumindest wenn es um die Ausbreitungsgeschwindigkeit auf Leitungen geht. Denn diese hängt unmittelbar vom Induktivitäts- und Kapazitätsbelag ab. Man kann nicht sagen: "Auf einer Kupferleitung breiten sich Signale mit Geschwindigkeit x aus", sondern muss unbedingt mit angeben, aus welchem Material der ZWISCHENRAUM zwischen den Leitern besteht. Es lohnt sich, die Antwort von 'Werner Hoch' anzuschauen, bisher die beste Antwort auf die Frage in diesem langen Thread. Schönes Wochenende, Bernhard
Also meiner Meinung nach: Die Elektronen bewegen sich je nach Stromstärke mit einigen cm/s. Wenn sich die Elektronen in Bewegung setzen wird dieser Elektronenimpuls ca. mit Lichtgeschwindigkeit übertragen - Zahlen darüber haben wir schon gehört. Meiner Meinung ist das Licht in Glasphasern langsamer als der Impuls in Kupferleitungen, da wie wir schon gehört haben dieses durch die Totalreflexion einen viel längeren Weg zurücklegt. Also nun stellt sich die Frage: Warum also kann man mit Glasphasern höhere Datenmengen übertragen als bei Kupferleitern. Kupferleiter: Wird nun ein Signal angelegt, so muss sich die Leitung erst mit dem z.B. High Signal aufladen. Dies ist abhängig von den oben erwähnten Kapazitäts- und Induktivitätswerten. Lichtleiter: Hier muss sich gar nichts aufladen. Die gesendeten Impulse sind im Prinzip unabhängig voneinander. Sagen wir, ein Impuls benötigt durch einen sehr langen Lichtwellenleiter 2 Sekunden. Sende ich diesen Impuls nun aus, dann kann ich gleich dahinter weitere Impulse senden, obwohl der erste Impuls noch gar nicht angekommen ist. Aus diesem Grund kann man bei Glasphasern höhere Danenraten erreichen. Tschüss Martin PS: Wenn ich falsch liegen sollte korrigiert mich bitte.
Hi, tut mir Leid Martin, aber das kann man so nicht stehen lassen. "Meiner Meinung ist das Licht in Glasphasern langsamer als der Impuls in Kupferleitungen, da wie wir schon gehört haben dieses durch die Totalreflexion einen viel längeren Weg zurücklegt. " Bei modernen Glasfasern ist das nicht mehr der Fall, so daß sich bei Glasfasern eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von etwa 2*10^8 m/s ergibt, also ziemlich genau soviel wie auch bei Koaxialkabeln. Daraus auf die erreichbare Datenrate zu schliessen ist nicht zulässig, diese ist in erster Linie von der Bandbreite abhängig - der Grund für die höhere Geschwindigkeit von Glasfasern ist, daß Kupferkabel bei Frequenzen im THz Bereich nicht mehr funktionieren. "Sende ich diesen Impuls nun aus, dann kann ich gleich dahinter weitere Impulse senden, obwohl der erste Impuls noch gar nicht angekommen ist. " Das geht bei Koax-Kabeln auch, ist also kein Argument. Eine Bitte noch: Schreibe bitte GlasFasern, bei Phasern denke ich an Star Trek.
Da ihr ja sonst auch immer sehr schnell mit euren Verweisen auf Google seit, fangt doch mal am Anfang an und googled doch bitte mal nach 'Phasen-' und Gruppengeschwindigkeit und macht euch weiter schlau. 'Meiner Meinung nach', 'Ich finde' etc. sind irgendwie falsche Formulierungen. Halbwissen hin oder her. Zit. Bernhard : 'Allerdings ist die Ausbreitung von Signalen auf Leitungen kein triviales Thema.'
Hallöle, also wir haben in der Schule gelernt, das der STROM nichts mit der Geschwindigkeit der Elektronenbewegung zu tun hat. Der Strom gibt an wieviel elektronen sich zur selben Zeit in die gleiche Richtung bewegen. Wozu sollte man sonst dickere Kabel bei größeren Strömen verwenden? Außerdem benötigt man für Strom/Spannung 2 Leiter. Wenn ich ein 1 Lichtsekunden langes LWL Kabel und ein Kupfer Kabel habe, ist die "Information" im Kupfer schneller. Sie breitet sich ja von beiden Seiten quasi mit Lichtgeschwindigkeit aus und muss nur 1 halbe Lichtsekunde zurücklegen. Seb
Wie durch so eine einfache wie: Schnellster Leiter der Welt ! ca 100 Leute so krass abschweifen können!*g*
@Bernhard >"viel Halbwissen unterwegs" >Dem kann ich nur beipflichten. Allerdings ist die Ausbreitung von >Signalen auf Leitungen kein triviales Thema. Sicher ist das kein triviales Thema aber wenn du mal meinen Post durchgelesen hast dann wirst du auch meine Hinweise auf diese "Nebensächlichkeiten" finden. Erstmal muß man beide Systeme "Nackt" also im Prinzip sehen. Wenn dann die Grundlegenden Geschichten dargelegt sind kann man auf die Details eingehen die im wesentlichen daraus bestehen das kein System Ideal ist aber das gilt bei beiden hier angesprochenen Systemen. Elektrische Leiter kämpfen mit Induktivitäten,Kapazitäten usw. wärend Optische bei der Umsetzung der signale ihre Probleme haben. Unterm Strich kommt es immer auf das Einsatzgebiet an. @Martin >Also nun stellt sich die Frage: Warum also kann man mit Glasphasern >höhere Datenmengen übertragen als bei Kupferleitern. Ganz einfach: Das liegt im Wesentlichen einfach daran das Glasfasern mehr Augenmerkt bei der Optimierung der Übertragung geschenkt wird als dem gemeinen Kupferkabel. Eijn Beispiel ist das fehlende Übersprechen. Jeder der vor 15-20 Jahren schon Telefoniert hat kennt noch die Situation das man ab und an bei Ferngesprächen andere Telefonate mehr oder weniger deutlich mithöhren konnte bzw. man eine nette Abart der "Konferenzschaltung" hatte lange bevor die Post sowas überhaupt angeboten hat. @Mr-Boartsch >ie durch so eine einfache wie: Schnellster Leiter der Welt ! >ca 100 Leute so krass abschweifen können!*g* Eben,das isses. Kaum einer geht auf die Grundlagen ein aber die meisten springen gleich in diverse Ausnahmen oder Details. Beim Kern zu bleiben ist schwer und im Internet besonders fg
>...Das liegt im Wesentlichen einfach daran das Glasfasern mehr
Augenmerkt
bei der Optimierung der Übertragung geschenkt wird als dem gemeinen
Kupferkabel.
Dieses gilt für die Vergangenheit. Der Rückgang im Glasfasergeschäft
hat auch damit zu tun, dass die Übertragung mittels Kupferkabel enorme
Fortschritte gemacht hat.
@Norbert Och ,das geht in gewissen abständen hin und her zwischen den Lagern. Wie gesagt kommt es wesentlich auf die Entfernungen und das drumherum an . Eine Glasfaser oder ein Kupferkabel alleine ist ganix wert. Schau dir mal die Kontinentalen Glasfaserverbindungen an und wie diese aufgebaut sind. Das ist nicht einfach eine oder ein Bündel an Glasfasern im Meer. Alleine die Optischen Repeater und deren Energieversorgung ist ein Kunststück für sich. aber wir entfernen uns schon wieder von der Kernfrage. Fakt ist : Signalgeschwindigkeit in Kupfer = Annähernd 300'000 km/s In GLas annähernd 200'000 km/s also ca. 66% Licht. Um diese Pararmeter kommt keiner rum. Achja,wo wir gerade dabei sind. Mir ist im ganzen Topic aufgefallen das einige Leute offensichtlich "Signalgeschwindigkeit" und Signaldurchsatz" in einen Topf werfen oder gar verwechseln.
@Ratber, "Jeder der vor 15-20 Jahren schon Telefoniert hat kennt noch die Situation das man ab und an bei Ferngesprächen andere Telefonate mehr oder weniger deutlich mithöhren konnte bzw. man eine nette Abart der "Konferenzschaltung" hatte lange bevor die Post sowas überhaupt angeboten hat." Grrr ! Die Signalübertragung erfolgt symmetrisch über paarweise verseilte Kupferadern, heute wie damals. Das Übersprechen bei Ferngesprächen hatte einen völlig anderen Grund: Schon zu Zeiten der Röhrentechnik hat man versucht, die Fernleitungen besser auszunutzen und das erfolgte mit Hilfe der Trägerfrequenztechnik. Grob gesagt wurden mehrere Gespräche auf veschiedene Trägerfrequenzen aufmoduliert und dann dieses Frequenzgemisch übertragen. Und wenn dann eben auf der Gegenseite die Schwingkreise von ihrer Nennfrequenz wegdrifteten, gabs ein Übersprechen. Peter
Nix "Grrr" Deine Erklärung ist nur eine der Ursachen. Es gibt auch heute noch vergessene Abschnitte (meist Ländlich) bei denen es noch vorkommen kann. Heute ist das bei 99.xx % Digitaler Übertragung (Ja auch ein Analoganschluß ist spätestens ab der Vermittlung ein Digitaler Anschluß) natürlich nurnoch bei Technischen Pannen möglich. Worauf ich aber hinaus wollte ist das Kupferleitungen über längere Strecken eben zunehmendend zum Übersprechen neigen so das man mehr wert auf die Schirmung legen muß. Bei Glasfasern hat man das Problem eben nicht. Dafür kämpft man dort eben mit typisch Optischen Problemen. Wie gesagt,seht euch mal eine typische Glasfaserweitverkehrsverbindung an,dann seht ihr das da wesentlich mehr drann hängt als man allgemein meinen könnte. '-)
Was ich noch vergessen habe: @Peter Genau das habe ich hier schon mehrmals angesprochen. Ich gebe einen allgemeinen Satz von mir und schon kommt jemand mit Details. In diesem Falle also mein einfachstmodell vom Übersprechen und dein Detail der Fernverbindung. Muß das immer so sein ? Stell dir vor jetzt kommt noch einer mit der Seinsfrage dann stehen wir am Ende alle dumm da und sind soweit vom Thema weg wie nur möglich fg
>Und wenn dann eben auf der Gegenseite die >Schwingkreise von ihrer Nennfrequenz wegdrifteten, gabs ein >Übersprechen. Das glaub ich nicht. Wenn die Frequenz vom Demodulator nicht stimmt, dann bekommt man daraus ein leicht verschobenes Frequenzspektrum. Und die Nachbarkanäle bilden durch Modulation mit dem eigenen Signal eine Schwebung. Die ist im Normalfall aber kleiner als 300Hz und wird deshalb rausgefiltert. Telefon hat nur von 300-3300Hz übertragen. Dass das Übersprechen also durch die Modulationen entsteht, halte ich für ausgeschlossen! Nides
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