Angenommen man hätte eine Schaltung, wie im obigen Bild.
Minuspol der Batterie ist über eine 1 Lichtjahr lange Leitung (0 Ohm) an
einer Glühbirne angeschlossen.
Pluspol ist an einem Taster angeschlossen, welcher ebenfalls über eine 1
Lichtjahr lange Leitung (0 Ohm) an einer Glühbirne angeschlossen ist.
Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt
wurde, bis die Glühbirne leuchten würde?
1 Jahr?
2 Jahre?
1/C Sekunden?
Etwas anderes?
//Sorry falls dies im falschen Forum gepostet wurde. Mich würde es mal
blendend Interessieren, was die Physik hier spielt.
Stefan P. schrieb:> Du hast in der Zeichnung das wichtigste Maß vergessen. Den Abstand> zwischen Taster und Lampe.
Tatsächlich!
Abstand sollte 1 Meter betragen.
Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen ja
nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über den
gesamten Leiter vorhanden sind.
Gruß
Achim
Moin,
Ich wuerd' mal 1 Jahr tippen.
Komm' ich getz' in Feansehn?
Hier bisschen Mathematik ueber real existierende "lange" Leitungen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsgleichung
Gruss
WK
Thomas R. schrieb:> //Sorry falls dies im falschen Forum gepostet wurde. Mich würde es mal> blendend Interessieren, was die Physik hier spielt.
Dann schau dir doch einfach den youtube-Beitrag zu Ende an, von dem du
das abgeschrieben hast.
Die dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden.
Oliver
Oliver S. schrieb:> Die dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden.
Hmmm, kann ich gar nicht so richtig glauben. Ich hatte in der Schule mal
gelernt, das man Information nicht schneller als das Licht übertragen
kann?
Wenn die Drähte, wie gezeichnet, nach rechts und links jeweils 0,5
Lichtjahre lang sind und 1m auseinander verlegt sind, dann dauert es
wegen der Induktivität 2 Jahre bis die Lampe leuchtet.
Sind es allerdings Zwillingskabel (nur 1mm auseinander), dann leuchtet
die Lampe wegen der kapazitiven Kopplung sofort und erreicht ihre
maximale Helligkeit nach 2 Jahren.
MaWin schrieb:> Du hättest wenigstens die Quelle angeben können von der du die Frage> geklaut hast.> Denn dort wird sie beantwortet:>> https://www.youtube.com/watch?v=bHIhgxav9LY
Hätte ich angeben können, ja.
Wollte jedoch nicht gleich die Lösung mitposten und hier einmal ein paar
Gedanken dazu hören wollen.
Electroboom wird bald selber ein Video darüber machen, da er Veritasium
nicht ganz zustimmt: https://youtu.be/6hU5YDEOrXI?t=332
Ste N. schrieb:> Hmmm, kann ich gar nicht so richtig glauben. Ich hatte in der Schule mal> gelernt, das man Information nicht schneller als das Licht übertragen> kann?
Wird sie auch in dem Fall nicht. Die Information wird nur nicht so
übertragen, wie du denkst.
Oliver
Ich denke, die Antwort hängt ab vom Verhältnis der Impedanz der Leitung
zur Impedanz der Lampe. Haben z.B. die Leitungen zu beiden Seiten eine
Impedanz von je 1000Ω und die Lampe eine von 10Ω, fließt die ersten 2
Jahre kaum Strom. Ist es andersrum, leuchtet die Lampe recht schnell
auf.
Auch noch sehr interessant: Das Ding ausschalten. :-)
Hehe,
Veritasium vs. EEVBlog. Und bald werden sich auch noch ElectroBOOM und
Steve Mould wieder prüglen.
Nein, ich habe noch keines der Videos gesehen, aber
Thomas R. schrieb:> 1/C Sekunden?
Passt schon von den Einheiten nicht.
Mein Ansatz:
Bei der Leitungsgleichung ist die Last am Ende der Leitung.
In dieser Aufgabe haben wir aber eher zwei sehr lange Dipol-Antennen mit
lambda = 1 Lichtjahr, sich 1 m gegenüberstehen also nur über das
reaktive Nahfeld koppeln.
Wenn man also annimmt, dass Batterie und Schalter ideale, konzentrierte
Bauelemente sind, dann bildet sich im Einschaltaugenblick
(Stetigkeitsbedingung) sofort ein E-Feld über den Anschlussklemmen aus,
was sich mit Lichtgeschwindigeit in den Raum hinausbreitet und nach t =
1 m / c_0 = 3,3 ns an den Klemmen der Lampe angekommen ist.
Gleichzeitig beginnt, von Null aus ein immer stärkerer Strom in die
Dipol-Arme zu fließen, um die sich ein konzentrisiches Magnetfeld
aufbaut. Das Magnetfeld ist ebenfalls nach 3,3 ns beim Fußpunkt des
Empfänger-Dipols angekommen und induziert dort einen Strom, der in die
Lampe fließt.
Vielleicht packt das mal einer in einen Simulator?
Marek N. schrieb:>> 1/C Sekunden?>> Passt schon von den Einheiten nicht.
Die 1 kommt von dem einen Meter Abstand.
Diese entscheidende Information hat der Threadersteller ja
unterschlagen.
Also die Begründung lt. Veritasium ist ja, dass die Lampe nicht leuchtet
weil Elektronen aus der 2LJ entfernten Quelle, sondern weil es den
Poynting-Vektor gibt, der nur 1/c s braucht um die Entfernung von 1m zu
überbrücken ...
Ich denke es gibt da mehrere Ansätze die man verfolgen könnte:
1, Wellen auf Leitungen können nicht schneller als c_0 sein
2, es gibt kapazitive Kopplung von der Quelle zur Lampe
3, es gibt magnetische Kopplung von der Quelle zur Lampe
4, die Leitung ist nicht mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen
Wenn man das ganze klassisch als Welle auf einer Leitung ansieht ergibt
sich Folgendes:
Leider hat er keinen Induktivitäts- oder Kapazitätsbelag angegeben, aber
wie wäre es wenn man einmal von normaler Installationsleitung ausgeht.
Sagen wir mit ~1.5mm Durchmesser, dann hat die
L'=(mü/pi)*ln(2D/d)=2.6µH/m und C'=(2pi*eps_0)/ln(D/d)=7.7pF/m.
Das ergibt eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von
c=1/sqrt(L'*C')=223.5E6m/s=0.774*c_0
Daraus könnte man sich die Laufzeit entlang des Kabels ausrechnen:
t=1/0.774=1.29s
Der Wellenwiderstand ist Z=sqrt(L'/C')=581 Ohm, die Welle wird also nach
ihrer Laufzeit von 1.29s an der Lampe ankommen und dann teilweise
reflektiert werden, die gesamte Leistung steht erst nach ein paar
Laufzeiten zur Verfügung.
Ich hab mir eben das Video von Veritasium angeschaut.
Auch dort ist die Antwort D) mit 1/c Sekunden angegeben, was natürlich
falsch ist weil eben s²/m rauskommt. Gemeint ist 1 m / c = 3,3 ns oder
meinet wegen "Distance divided by c". Aber "Kehrwert der
Lichtgeschwindigkeit multipliziert mit einer Sekunde" ist einfach genau
so bescheuert wie dieses "Kilowatt pro Stunde"-Geschwurbel :-(
Eine promovierten Physiker darf das nicht passieren!
Der Ansatz mit dem Poynting-Vektor ist OK, da sich die Ausbreitung von
(TEM)-Wellen eben nicht an das Vorhandensein von Ladungen oder Leitungen
bindet.
Der Erklärungsversuch mit dem E-Feld in der Leitung und parallel zur
Leitung verkompliziert das Ganze, weil dann eine verlustbehaftete
Leitung mit einem zusätzlichen TM-Mode (E-Feld hat dann auch
Tangentialkomponente) vorliegt.
Man kann sich das auch so vorstellen, dass sowohl ein Langwellen-Signal,
als auch ein Laser-Signal exakt zum gleichen Zeitpunkt beim Mond
ankommen würden (bei synchronem Start), obwohl die "Antennen" dafür
viele Größenordnungen unterschiedlich sind und egal wie sie geformt
sind.
Oliver S. schrieb:>> Siehe auch>> das ganze Netz. Das Thema ist allgegenwärtig.>> Oliver
Komisch, das es immer mehr Leute gibt, die die Lichtgeschwindigkeit
irgendwie austrixen wollen.
Hat schon mal jemand die Induktivität der Leiterschleife berechnet?
Der redet von AC. Da kommt ein erklecklicher Blindwiderstand zusammen.
Ich traue mir ohne Fieldsolver kein Aussage zu, was das tut. Ich glabe:
Wenn wir von einer Glühbirne reden passiert genau gar nichts.
Umpf schrieb:> Wenn wir von einer Glühbirne reden passiert genau gar nichts.
Man sollte das Originalvideo schon gesehen und verstanden haben. Da wird
ausdrücklich darauf hingewiesen daß unter "leuchten" die allererste
Reaktion der Glühbirne verstanden wird.
Das ganze Setup is sehr hypothetisch, und idealisiert.
Oliver
>Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen ja>nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über den>gesamten Leiter vorhanden sind.
Hahaha ....
Oliver S. schrieb:> ... daß unter "leuchten" die allererste> Reaktion der Glühbirne verstanden wird.
Ich habe die Frage so verstanden:
Thomas R. schrieb:> Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt> wurde, bis die Glühbirne leuchten würde?
Moin,
In mir reift die Erkenntnis, das es hier entscheidend drauf ankommt, ob
es sich um eine europaeische oder eine afrikanische Gluehbirne handelt.
Bei wichtigen Fragen zu Schwalben ist es ja genauso.
Gruss
WK
Im Gegensatz zu der im Video versuchten Erklärung, macht das Modell, bei
dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im Leiter anschubsen, die
Antwort leicht. Die Lampe leuchtet natürlich sofort, weil sobald das
erste Elektron nach dem Schalter angestubst ist, kommt am Draht zur
Lampe auch schon das erste Elektron raus und gibt seine Leistung ab!
Wohlgemerkt, Leiter haben 0 Ohm!!
Rainer
Rainer V. schrieb:> Im Gegensatz zu der im Video versuchten Erklärung, macht das Modell, bei> dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im Leiter anschubsen, die> Antwort leicht. Die Lampe leuchtet natürlich sofort, weil sobald das> erste Elektron nach dem Schalter angestubst ist, kommt am Draht zur> Lampe auch schon das erste Elektron raus und gibt seine Leistung ab!> Wohlgemerkt, Leiter haben 0 Ohm!!> Rainer
Rainer du bist fast ein Genie. Du hast die Informationsübermittlung mit
über Lichtgeschwinigkeit erfunden. Leider erfolgt aber das "Anschubsen"
in der Realtät nicht schnller als Licht, sondern mit der
Ausbreitungsgeschwinigkeit der em Welle am Leiter.
Bei dem Video hat der Physiker offensichtlich die Realität der
Elektrotechnik ignoriert.
Natürlich kommt bei diesem Aufbau innerhalb von Nanosekunden ein Signal
an der Lampe an, das ist aber komplett irrelevant von der Magnitude und
mit einer Abschirmung zwischen Schalter/Batterie und Lampe wäre es noch
weniger.
Da keine Abschirmung 100% Dämpfung erreichen kann, ist nach der reinen
physikalischen Lehre auch immer ein Signal da, bzw. wird Energie
übertragen, nur was bringt mir das, wenn 10^-50 W übertragen werden?
Rainer V. schrieb:> Im Gegensatz zu der im Video versuchten Erklärung, macht das Modell, bei> dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im Leiter anschubsen, die> Antwort leicht. Die Lampe leuchtet natürlich sofort, weil sobald das> erste Elektron nach dem Schalter angestubst ist, kommt am Draht zur> Lampe auch schon das erste Elektron raus und gibt seine Leistung ab!> Wohlgemerkt, Leiter haben 0 Ohm!!> Rainer
D.h. du kannst Informationen mit Überlichtgeschwindigkeit übertragen.
Glückwunsch. Wann holst du deinen Nobelpreis ab?
Also, schneller als das Licht, KANN die Information vom Schalter zur
Lampe nicht kommen. Das ist in jedem Fall die untere Schranke.
Guido K. schrieb:> Bei dem Video hat der Physiker offensichtlich die Realität der> Elektrotechnik ignoriert.Guido K. schrieb:> Natürlich kommt bei diesem Aufbau innerhalb von Nanosekunden ein Signal> an der Lampe an
aber leuchten täte sie eh nie in Nanosekunden, auch da hat die Physik
was dagegen.
Wenn die Physik praktisch versagt wars halt nur theoretische Physik.
Wer aber kein Bock auf theoretische Physik hat der legt halt 1k 1/4W R
an 10kV/10mA Netzteile und beweist das 1/4W R kaputt gehen können.
Fügen wir noch einen Zwischenschritt zur Beantwortung ein:
Und wenn ich an den Punkten 1 und 2 jeweils den Strom messe, wie lange
dauert es nach dem Tastendruck bis die Messgeräte ausschlagen?
a) Wenn der Beobachter am Messgerät sitzt, und den Tastendruck per
Teleskop beobachtet?
b) Wenn der Beobachter beim Taster sitzt, und das Messgerät per Teleskop
beobachtet?
Cyblord -. schrieb:> Also, schneller als das Licht, KANN die Information vom Schalter zur> Lampe nicht kommen. Das ist in jedem Fall die untere Schranke.
Es sei denn, man krümmt den Raum entsprechend. :)
Haumia-tiketike schrieb:> Ste N. schrieb:>> Oliver S. schrieb:>>> Die dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden.>> seit wann bewegt sich der elektrische Strom in Cu mit> Vakuum-Lichtgeschwindigkeit?> Beitrag "Ausbreitungsgeschwindigkeit Strom in Kupfer"
Das alles ist, auch wenn du es nicht glaubst, tatsächlich sehr anders,
als du denkst.
Oliver
Dergute W. schrieb:> Bei wichtigen Fragen zu Schwalben ist es ja genauso.
Davon gibts ja noch eine spezielle Unterart, die nur auf
Fußballplätzen vorkommt.
>[...] das Modell, bei dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im>Leiter anschubsen, die Antwort leicht.
Leicht und falsch, weil dieses Problem außerhalb den Gültigkeitsbereichs
dieses Modells liegt (ungefähr ein Lichtjahr weit).
Haumia-tiketike schrieb:> seit wann bewegt sich der elektrische Strom in Cu mit> Vakuum-Lichtgeschwindigkeit?> Beitrag "Ausbreitungsgeschwindigkeit Strom in Kupfer"
Es kann kein Cu sein, denn der Widerstand der Leitung wird zu Null
angenommen. Allenfalls also ein auf der kompletten Länge so weit runter
gekühltes Material, dass Supraleitung vorliegt. Wie hoch ist da die
Ausbreitungsgeschwindigkeit?
Cyblord -. schrieb:> Also, schneller als das Licht, KANN die Information vom Schalter zur> Lampe nicht kommen. Das ist in jedem Fall die untere Schranke.
Ist mir schon klar, dass sich niemand auf das simple Modell des
"Anschubsens" einlassen will. Ist ja auch viel zu einfach...nehmen wir
also noch ein einsichtigeres Modell, was auch oft die Stromverstärkung
vom Transistor erklärt. Du stellst dir also einen Bach vor mit einer
Schleuse vor der Birne, die hier der besseren Anschaulichkeit als
einfaches Schaufelrad eingebaut ist. Der Bach ist natürlich 2 Lichtjahre
lang und hat ein minimales Gefälle, was einen Höhenunterschied vor und
hinter dem Schaufelrad (Birne) von etwa 12 Aposteln ergibt (ist aber
egal, solange nur überhaupt ein Gefälle da ist. Wenn du nun die Schleuse
öffnest, dann wird auf der Stelle Wasser raussprudeln und das Rad drehen
(also brennt die Birne im übertragenden Sinn!) So what?!
Gruß Rainer
Rainer V. schrieb:> Ist mir schon klar, dass sich niemand auf das simple Modell des> "Anschubsens" einlassen will.
Weil es Humbug ist? Allein die überlichtschnelle Informationsübertragung
müsste dir sagen dass es so nicht sein kann.
> also noch ein einsichtigeres Modell, was auch oft die Stromverstärkung> vom Transistor erklärt. Du stellst dir also einen Bach vor mit einer> Schleuse vor der Birne, die hier der besseren Anschaulichkeit als> einfaches Schaufelrad eingebaut ist. Der Bach ist natürlich 2 Lichtjahre> lang und hat ein minimales Gefälle, was einen Höhenunterschied vor und> hinter dem Schaufelrad (Birne) von etwa 12 Aposteln ergibt (ist aber> egal, solange nur überhaupt ein Gefälle da ist. Wenn du nun die Schleuse> öffnest, dann wird auf der Stelle Wasser raussprudeln und das Rad drehen> (also brennt die Birne im übertragenden Sinn!) So what?!> Gruß Rainer
Das ist ebenfalls total falsch.
Marek N. schrieb:> Gemeint ist 1 m / c = 3,3 ns> [...]> Der Ansatz mit dem Poynting-Vektor ist OK, da sich die Ausbreitung von> (TEM)-Wellen eben nicht an das Vorhandensein von Ladungen oder Leitungen> bindet.
In den 3,3ns kann das Feld ja maximal 1m weit kommen. Hieße das nicht,
dass in dieser Zeit die lichtjahre langen Leiter überhaupt noch nicht
"befeldet" werden, d.h. das System genau das gleiche Ergebnis zeigen
müsste, wie das von mir angehängte mit je 1m langen offenen Enden? Würde
man fragen, wie lange es dauert, bis die Birne nach schließen des
Tasters leuchtet, wäre die Antwort einfach: Nie.
Cyblord -. schrieb:>> Ist mir schon klar, dass sich niemand auf das simple Modell des>> "Anschubsens" einlassen will.>> Weil es Humbug ist? Allein die überlichtschnelle Informationsübertragung> müsste dir sagen dass es so nicht sein kann.
Wenn man sich die Elektronen als Gummibälle vorstellt, ist das Modell
gar nicht so schlecht.
Harald W. schrieb:> Wenn man sich die Elektronen als Gummibälle vorstellt, ist das Modell> gar nicht so schlecht.
Danke...Ich hab ja schon gesagt, dass er das Modell nicht versteht :-)
Wer anfängt mit Feldern zu palavern muß sich schon sehr gut auskennen.
Vor allem reicht es bei Gott nicht, die Maxwellgleichungen
abzuschreiben! Man muß mit denen auch rechnen können! Und viele sind
schon an der einfachen Aufgabe aus dem Vordiplom gescheitert, die
Verhältnisse zwischen 2 stromdurchflossenen Leitern darzustellen...wobei
der Strom zur gedachten senkrechten Ebene einmal in den Leiter hinein
und einmal aus dem Leiter herausfließt. Ich gebe aber zu, dass hierbei
die Lichtgeschwindigkeit noch keine größere Rolle spielt.
Gruß Rainer
Und was hindert jetzt den aufgeprägten Strom daran, sich als
Elektromagnetische Welle von dem Superleiter zu lösen und in die ewigen
Weiten des Alls zu entschwinden? baut sich da kein H-Feld wie bei Ørsted
auf?
https://schulblog.net/fus/der-orsted-versuch/
Frage an Radio Eriwan: Darf jeder Laie die Erkenntnisse der Wissenschaft
in Frage stellen?
Radio Eriwan antwortet: Im Prinzip ja, aber wer Schuhe mit
Klettverschluss trägt, weil er keine Schleife binden kann, sollte sich
besser zurück halten.
>> ie dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden.>> Das stimmt so nur in der idealisierten Theorie.
Nichtmal dort. Denn "1/c Sekunden" hat als Einheit "1/(m/s) sekunden",
aka "s²/m". Das ist nichtmal ansatzweise eine Einheit der Zeit. Die
korrekte Anwort lautet "1m/c".
Damit ist die korrekte Antwort in der ursprünglichen Version von
Veritasium "E None of the above" (wenngleich er es selbst nicht ganz
überreissen wird warum, und Dave L. hats in der Hast auch mehrfach
falsch übernommen), und in der (fehlerhaften) Übersetzung des TOs "Etwas
anderes?"
Nix für ungut.
Also 1 m/c ist ja klar, wenn man die Ankunft des Signals meint. Im
Prinzip ist das ganze ja eine Art Streifenleiter.
Wenn die Lampe mit DC betrieben wird, der zum Zeitpunkt t0 angeschaltet
und nie wieder ausgeschaltet wird, ist die Helligkeit dann konstant?
g457 schrieb:> Nix für ungut.
Doch, ganz klar...ist natürlich ungut, weil an so einer Stelle der
Meinungsunterschied nicht mehr zu beheben ist! Stell dir vor, du sitzt
mit so einem Hampelmann in einer Prüfung!! Da wird es aber hart. Und
wenn die Profs schon selbst nicht mehr klar kriegen, wovon sie
reden...Prost Mahlzeit. Hab sowas schon selbst erlebt und natürlich
gewinnt immer der, der das Amt inne hat. Das ist aber keine
verschwörerische Resignation, sondern das Leben!!!
Rainer
Rainer V. schrieb:> Doch, ganz klar...ist natürlich ungut, weil an so einer Stelle der> Meinungsunterschied nicht mehr zu beheben ist! Stell dir vor, du sitzt> mit so einem Hampelmann in einer Prüfung!! Da wird es aber hart. Und> wenn die Profs schon selbst nicht mehr klar kriegen, wovon sie> reden...Prost Mahlzeit. Hab sowas schon selbst erlebt und natürlich> gewinnt immer der, der das Amt inne hat. Das ist aber keine> verschwörerische Resignation, sondern das Leben!!!> Rainer
Du scheinst ein unverstandenes Genie zu sein.
Josef L. schrieb:> Allenfalls also ein auf der kompletten Länge so weit runter> gekühltes Material, dass Supraleitung vorliegt.
Das mit dem Runterkühlen sollte auf dem Großteil der Strecke ja kein
großes Problem sein.
Oliver
Oliver S. schrieb:> Das mit dem Runterkühlen sollte auf dem Großteil der Strecke ja kein> großes Problem sein.
Der Draht muss halt im Schatten liegen! Und die zu beschattende Fläche
muss weit vom Draht weg sein, weil sie sich ja durch die auftreffenden
Sonnenstrahlen erwärmt. Also vorne verspiegelt, hinten schwarz? Mehrere
Lagen in Abstand voneinander? Ist ja bekannt wie das bei Raumsonden
gelöst wird. Oder das Ganze irgendwo weitab von der Sonne, da wo jetzt
die Voyager-Sonden unterwegs sind, aufbauen. Nur wer betätigt dann den
Schalter, wer guckt auf die Glühbirne?
Simulation versagt völlig, weil in den Programmen die
Lichtgeschwindigkeit fehlt. Es wird offenbar lediglich mit
Verzögerungszeiten gerechnet. Simuliert habe ich eine 10V-DC-Quelle,
einen 100R-Widerstand, und auf beiden Seiten je eine verlustbehaftete
Leitung mit Daten wie ein normales 50R-Kabel, aber mit R=0 und Länge
150000000m (also nur 1 Lichtsekunde hin und zurück), an den Enden
abgeschlossen. Da PSpice, musste von da noch je ein 100G-Widerstand zur
Quelle.
Raus kommt Folgendens: Beim Start I=100mA, fällt in 100ns auf 1.5mA,
dann weiter wie im Bild. Bei 2s passiert nix Außergewöhnliches,
I=99.66542mA. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das so ablaufen würde.
Naja, Simulationen sind ja normalerweise nicht für Lichtsekunden oder
Lichtjahre große Schaltungen ausgelegt.
Rainer V. schrieb:> Diplom-Amateur schrieb:>> Frage an Radio Eriwan>> Kann man von Hoffmannstropfen Kinder kriegen? "Wie alt ist Hoffmann"
ja, richtig, der getretene Hund bellt. Das Posting war offensichtlich
auf Dich gemünzt. Aber wie Du an anderer Stelle gepostet hast, bist Du
in dieser Hinsicht schmerzbefreit.
Ich würde mal davon ausgehen, dass der Strom maximal mit
Lichtgeschwindigkeit "wirkt". Ansonsten müsste man "nur" noch den
Potenzialunterschied eines oder weniger Elektronen messen können und
könnte mit Überlichtgeschwindigkeit kommunizieren.
Ich frage mich allerdings, wann man einen Potenzialunterschied an der
Lampe hat. Also nach 1 Jahr (der halben Strecke), weil sich der
Potenzialunterschied in beiden Richtungen ausbreitet? Oder nach 2
Jahren, weil der Strom 1x rum muss? Ich denke eher ersteres. Aber was
wäre, wenn die Strecken unterschiedlich lang sind?
Bonusfrage: wenn ich kräftig an L4 ziehe, wie lange dauert es, bis der
Draht von der Glühbirne abreißt? ^^
Mark S. schrieb:> Und im Keller surrt die Bartwickelmaschine....
Ja klar...aber das ist hier das Niveau...selbst Quarks und Co. ist
dagegen noch modern!
Schön, wenn Ihr Euch so fetzt, aber wie wäre es mal mit einer sachlichen
Diskussion? Kann mir jemand meine obige Frage beantworten?
>Also 1 m/c ist ja klar, wenn man die Ankunft des Signals meint. Im>Prinzip ist das ganze ja eine Art Streifenleiter.>Wenn die Lampe mit DC betrieben wird, der zum Zeitpunkt t0 angeschaltet>und nie wieder ausgeschaltet wird, ist die Helligkeit dann konstant?
Michael W. schrieb:> Ich würde mal davon ausgehen, dass der Strom maximal mit> Lichtgeschwindigkeit "wirkt".
Ist richtig. Aber er wirkt durch sein Feld. Bis zur Lampe ist es nur 1
m.
Stell Dir das ganze mal als Plattenkondensator vor, wo die Drähte die
Platten sind. Das Signal braucht nur die Lichtverzögerung für die 1 m
Dielektrikum / Luft. Ob die Platten jetzt ins unendliche gehen oder
irgendwo sogar weit weg verbunden sind, ist völlig egal für den ersten
Moment.
Test schrieb:> Ist richtig. Aber er wirkt durch sein Feld. Bis zur Lampe ist es nur 1> m.> Stell Dir das ganze mal als Plattenkondensator vor, wo die Drähte die> Platten sind.
Lustig, da bin ich eben in der Badewanne auch drauf gekommen und nochmal
zum Rechner gegangen, um meinen Post zu editieren.
D.h. die Lampe leuchtet "ein wenig", bis der Kondensator aufgeladen ist.
Dann geht sie aus, bis der Strom "rum" ist und leuchtet dann voll? Oder
"lädt" der Kondensator, bis der Strom halb rum ist und "entlädt" dann
wieder auf der anderen Hälfte der Stecke?
Thomas R. schrieb:> Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt> wurde, bis die Glühbirne leuchten würde?
Mindestens genau so interessant ist der Fall, was passiert, wenn der
Schalter gedrückt würde und nach einigen Wochen die Birne erst
angeschlossen wird.
(L: Die Birne brennt durch, aber wann?)
Dieter D. schrieb:> Die Birne brennt durch
Wo setht denn, welche Spannung oder Stromstärke die Birne aushält? Wenn
die Lichtjahre langen Leitungen Null Ohm haben, dann verträgt die Birne
im Zweifelsfall alles und kann überhaupt nicht durchbrennen!
Dieter D. schrieb:> Die Birne brennt durch, aber wann?
Wenn sich eine der Strippen am Merkur verheddert und um die Sonne
gewickelt wird.
Die von der Sonne aufgefangene induktive Energie dürfte ausreichend
sein.
Frank D. schrieb:> So ich suche jetzt mal bei ebay* nach 0Ohm Strippen.
Wo willst Du das denn aufbauen? Dafür braucht man mit Sicherheit eine
Genehmigung ...
Gruß
Jobst
Cyblord -. schrieb:> Josef L. schrieb:> Jetzt noch in Länge von 1LJ oder willst du das zusammenstückeln?
Ja, Mist, ich hatte übersehen dass sie nur 21 Stück auf Lager haben!
Ansonsten: natürlich anstückeln, Sonderanfertigung ist sicher zu teuer!
Wird schon wieder albern...
Die Sache mit Kondensator funktioniert auch nicht richtig. Bei dem oben
irgendwo genannten 1.5mm-Draht bekommt man 13fF pro Meter, damit auf
150000 km nur 2µF. Die Lampe würde damit nur ca. 0.1ms aufleuchten, das
schafft der Draht nicht, allenfalls eine LED. Das Feld längs des
Kondensators wäre aber erst in 1/2 s aufgebaut, das kann also nicht
stimmen. Erst mit einer Kapazitätsbelegung wie übliche Koaxkabel kommt
man auf Kapazitätswerte, bei denen Feldaufbau und Stromabnahme dieselbe
Zeitskala haben. Dazu müsste bei 1m Abstand die Fläche um Tausend mal
größer sein, also im Meterbereich. Oder der Abstand entsprechend
geringer.
Josef L. schrieb:> von>> Josef L.> (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.)> (joe88349)>>>>>>>>> 25.11.2021 22:23
Wie immer auch...und ich war mir auch fast sicher, dass es solche Kabel
zu kaufen gibt. Der Rest ist Schneewittchen...
Rainer
Aber mal im ernst, eine etwas ander Betrachtung ergibt sich wenn statt
Leitungen seeeeehr stabile Stangen genommen werden.
Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann
nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe).
Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am
Ende 1cm weiter?
Okay, woran erkennen Außerirdische unser Sonnensystem?
Es ist komplett verknotet. Das Kneul der Milchstraße.
An einem Draht zieht es unmotiviert ein leuchtendes
Taschenlampenlämpchen hinter sich her.
Gruß
Jobst
Frank D. schrieb:> Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am> Ende 1cm weiter?
Ja, echt geil! Ohne das Transistor-Modell mit dem Wasser ist das genau d
a s Modell. Das blöde ist und bleibt, das die Feldwichtel das nicht
wirklich rechnen können! Die brauchen entweder ganz homogene E-Felder
und/oder gleich homogene M-Felder. Wenn sie das nicht haben, mutieren
sie zu so etwas wie "U=R*I", aber geben es natürlich nie zu...
Rainer
Naja. Sowohl das Orignal als auch der gute Dave haben sich da nicht so
wirklich mit Ruhm bekleckert. Da wird viel geschwaffelt, u.a. von
Vereinfachungen, die dann das Ganze mehr als nur theoretisch machen. Man
braucht gar keine 1/2 Lichtsekunde lange Leitung, 100m sind ausreichend
lang, um sowas mit modernen Oszis selbst als Bastler nachmessen zu
können. Feldtheoretisch kann ich's auch nicht herleiten, bin nur ein
kleiner FH-Ing, der Theoretische E-Technik mit 4 knapp überlebt hat ;-)
Aber selbst wenn man eine handvoll Vereinfachungen und Idealisierungen,
vor allem des Leitungswiderstands vornimmt, ist die Antwort NICHT 1m /
c. Das geht schon mit der diffusen Aussage "turns on" los, die der gute
Dave dann in "just a tiny bit" abschwächt. 1% ist kein Turn on, nicht
mal ansatzweise! Das ist Betrug! Auch das Geschwafel, "simple
transmission line theory" ist substanzlos, denn es sind eben KEINE,
EINFACHEN Leitungen, denn dazu ist die Speisung nicht "normal". Sein arg
vereinfachtes Simulationsmodell ist auch schöner Selbstbetrug, wo er mal
"zufällig" einen fetten 1uF Kondensator beidseitig der Speisequelle zur
Lampe platziert hat, damit der Einschaltpuls was wacklen läßt. Das ist
BETRUG!! Wie bei Siegfried und Roy! Wenn gleich die nicht behaupten, es
sei Physik! Man kann dieses Beispiel auch nutzen, um den kritischen
Geist wach zu halten und nicht jedes Simulationsmodell sofort zu
schlucken, nur weil es ganz schnell gewünschte Ergebnisse liefert! Der
Klimawandel (und dessen Modelle) läßt grüßen!
Und auch hier muss man leider feststellen, daß der gute Dave nur
allzuoft verdammt spontan und unüberlegt daherredet. Da kommt viel
Geplapper raus, das wenig Substanz hat oder gar falsch ist! Die
Leiteranordnung erinnert in erster Linie an eine Dipol Schleifenantenne!
Die Antennenspezis können das am ehesten berechnen und bewerten.
Allein schon das Modell mit offenen Punkten läuft in keinen Simulator.
Was nur wieder zeigt, daß dieser komische Circuit Lab Simulator eine
Spielversion ist, die jeden Scheiß frißt und intern irgendwie hinmogelt.
Außerdem hat man hier keine volle Lichtgeschwindigkeit, denn im Kabel
ist die geringer. Ob man hier die tyischen 50-66%c erreicht, welche die
üblichen Koax- oder Doppeladern haben, muss man mal überlegen, denn die
Anordnung ist schon arg außergewöhnlich.
https://www.youtube.com/watch?v=lBycH31K-E8
In dem Zusatzvideo rudert er ein wenig zurück. Naja. Das hätte man auch
im 1. Video sagen können, wenn man nicht einfach planlos ohne Script
drauf los plappert. Oder solange plappert, bis gescheites Zeig rauskommt
und das passend zusammenschneiden.
Denn letztendlich drückt er sich um die echte Arbeit, das mal
substantiell zu durchdenken, durchzurechnen und zu präsentieren. Viel
oberflächliches, qualitatives Gerede. Naja.
Natürlich gibt es auf dem einen Meter auch eine minimale kapazitive
Kopplung, trotzdem findet die effektive Energieübertragung entlang des
Drahtes statt. Diese Influenz gibt es auch, wenn der Draht in der Mitte
unterbrochen ist oder nur jeweils wenige Meter lang ist. Niemand
erwartet bei den paar fF, dass die Lampe dann wirklich leuchtet. (Wobei
man das bei den riesigen Dimensionen noch mal alles genauer durchrechnen
müsste...)
Das elektrische Feld wird durch den Draht geführt und breitet sich
entlang diesem aus. Wegen der Null Ohm (dU=0) ist der elektrische
Feldvektor unmittelbar am Außenrand des Drahtes rechtwinklig zum Draht,
radial nach Außen gerichtet. Das sich aufbauende H-Feld ist auch
(ringförmig) rechtwinklig zum Draht. Bleibt für den Poynting-Vektor
(S=ExH) nur noch die dritte Dimension = entlang des Drahtes.
Da das H-Feld mit 1/r abnimmt, ist das auch der wesentliche
Energietransfer, unmittelbar am Rand des Drahtes. Weiter weg vom Draht
biegt das E-Feld dann zum gegenüberliegenden ab. Der Poynting-Vektor ist
dann nicht mehr ganz paralell zum Draht, sondern ringförmig (!) etwas
nach Außen gerichtet und trifft so auch den gegenüberliegenden Draht.
Siehe oben. Je weiter weg von der Quelle nimmt dieser Effekt aber immer
mehr ab, so dass auch dieser kleine Energietransfer dann immer mehr
verschwindet.
Gruß
Falk B. schrieb:> Simulator eine Spielversion ist
In dem Falle müßtest Du QUCS verwenden. Dort den Leiter mit langen
Stripes geringen Abstand aufbauen und das transiente Verhalten
simulieren.
Die Lösung 1/c ist genau die Zeitspanne, ab der die Spannung und der
Strom an der Birne gerade nicht mehr Null sind durch induktive und
kapazitive Kopplung. Der Kopplungsfaktor ist für das kurze Stück
natürlich miserabel. Wenn es sich dabei um eine ideale 6V Batterie
handeln sollte, leuchtet ein 6V Lämpchen da natürlich noch nicht, aber
ein paar mV Spannung kann gemessen werden.
Frank D. schrieb:> Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am> Ende 1cm weiter?
Bis das Ende der Stange um 1cm nachgerückt ist, wird wohl ein halbes
Jahr ins Land ziehen müssen. Bis man das mit dem Fernrohr sehen kann,
dauert es nochmal ein halbes Jahr.
Joachim schrieb:> bei den paar fF
Sind 13fF pro Meter, 2µF nach 150000 km (1/2 Lichtsekunde), 63F nach 1/2
Lichtjahr. Aber es dauert 1/2s bzw. 1/2 Jahr bis sich das Feld aufgebaut
hat (oder doch doppelt oder viermal so lang???) - auf jeden Fall viel
länger, als das Birnchen aufblitzen könnte. Die wirksame Kapazität ist
zu klein. Man bräuchte einen Kapazitätsbelag mindestens wie bei einem
normalen Koaxkabel, und eine LED, um vielleicht was zu sehen.
Es ist halt vieles schwammig definiert in der ursprünglichen Aufgabe.
Leitungswiderstand Null, aber ist dann auch die Ansprechzeit der Birne
Null? Ein von Null verschiedener Strom durch die Birne schon ein
"Aufleuchten", auch wenn es nur Nanosekunden dauert? Fragen über Fragen.
Dieter D. schrieb:> Die Lösung 1/c ist genau die Zeitspanne, ab der die Spannung und der> Strom an der Birne gerade nicht mehr Null sind durch induktive und> kapazitive Kopplung. Der Kopplungsfaktor ist für das kurze Stück> natürlich miserabel. Wenn es sich dabei um eine ideale 6V Batterie> handeln sollte, leuchtet ein 6V Lämpchen da natürlich noch nicht, aber> ein paar mV Spannung kann gemessen werden.
Nach ner Zeit von 1m/c ist gerade die Feldänderung des Schalters an der
Birne angekommen, sonst überhaupt nichts. Die Feldänderung hat zwar
schon die Batterie erreicht und in der anderen Richtung hat sich die
Spannung im Kabel unter einem Meter aufgebaut, aber die Feldänderung im
Kabel hat hat zu dem Zeitpunkt weder die Glühbirne noch das letzte
Kabelstück an der Glühbirne erreicht. Das geschieht erst kurz danach. Im
Moment 1m/c hat also noch kein Millimeter Kabel irgendeine eine
Relevanz. Wenn man also einen Taster an eine Batterie anschließt mit
zwei offenen enden und in einem Meter Entfernung eine Glühbirne liegen
hat, nein nichtmal Millivolt sind da zu messen. Kein Radio würde auch
nur leise Knacken. Sag ich mal so.
Peyer schrieb:> Sag ich mal so.
Äääh - wenn der Strom nach rechts drückt, zieht er dann nicht auch an
der anderen Seite?? Dann würden sich Schieben und Ziehen in der Mitte
bei der Birne treffen.
"Der Geschmack entfaltet sich am Besten durch abwechselndes Lutschen und
Kauen" (Ich wollte nicht das Beispiel mit dem Saugblaser bringen)
Übrigens: 1.5mm Kupferdraht von 1 Lichtjahr Länge hat nur 95 Teraohm!
Wenn die Batterie 100 MV hat, fließen immerhin ca. 1µA, das ist ja
lässig messbar! Wenn die Birne dann 1 Teraohm hat, leuchtet sie mit 1
Watt! Um keinen soooo dünnen Draht benutzen zu müssen, könnte man ja
dort einen DC:DC-andler einsetzen, der die 1MV auf 220V runtersetzt.
Josef L. schrieb:> Joachim schrieb:>> bei den paar fF>> Sind 13fF pro Meter, 2µF nach 150000 km (1/2 Lichtsekunde), 63F nach 1/2> Lichtjahr.
Dass der Einfluss der Influenz immer mehr abnimmt habe ich ja oben
versucht mit Hilfe des Poynting-Vektors zu zeigen, womit die 2µF bzw.
die 63F irrelevant werden. Durch das Abbiegen des E-Feldes zum
gegenüberliegenden Pol dreht auch der Poynting-Vektor ein wenig weg von
parallel zum Draht hin zur Lampe. Und zwar nicht nur ein paar ns sondern
so lange bis das E-Feld gegenüber angekommen ist, also 1 Jahr lang, wenn
der Versuch im Vakuum stattfindet. Dieses Abdrehen wird aber immer
schwächer, je weiter weg, weil die Feldlinien einen immer größeren Bogen
machen müssen und die Krümmung folglich kleiner wird.
Gruß
Ich denke so.
Der Doppelte Leiter enthält unheimlich viele Elektronen. Die Batterie
tut vorne ein elektron dazu. Das bringt nacheinander alle Elektronen im
Leiter dazu, einen Platz weiter zu rücken.Gleichzeitig wollen die
elektronen an der Stelle, wo einer "zuviel" ist, gern einen Platz haben
in der nähe zum zurückführenden Draht, weil der hat ja ein anderes
Potential. Noch dazu gibt es eine Wechselbeziehung zwischen der
elektronenbewegung und dem magnetischen Feld.
Einsteinsche Formel gibt das Verhältnis der reingepumpten Energie zur
Bewegung der Elektronen. Die haben ja Masse, wenn auch wenig, aber das
sind halt verdammt viele. Man wird also recht lange Energie reinpumpen
müssen, bis ein 1 Lichtjahr langer Draht durch Elektronenleitung hinten
was rausspuckt.
Dzu kommt hier, daß der 1LJ lange Draht ziemlich nah zusammengefaltet
ist. Dadurch kommen Induktion und Kapazität ins Spiel. Die Kapazität
zwischen den Leitern erzeugt einen kleinen Strom durch die Lampe, aber
da ein langer Leiter auf ganzer Strecke auch Induktion hervorruft, wird
der Effekt durch den langen Leiter nicht viel größer.
Jetzt zur relativität:
Sitzt jemand am Schalter und schaut auf den 1/2LJ entfernten
Stromindikator, braucht es 1/2Jahr, bis er den sieht
(Lichtgeschwindigkeit). Dazu kommt die Zeit des elektronenschubsens
durch den Draht, also nochmal 1/2Jahr + Trägheit. Der sieht also
allerfrühestens nach 1 Jahr was, wahrscheinlich eher nach ungefähr 15
monaten.
Sitzt jemand am Indikator und schaut auf den Schalter, sieht der das
einschalten und dann sieht er die Elektronen auf ihn zuwandern. Ungefähr
3 Monate später zeigt sein Stronimdikator bissel was an.
Die interessante Frage aber ist: Wie kriegt man die anordnung wieder
ausgeschaltet?
Josef L. schrieb:> Peyer schrieb:>> Sag ich mal so.>> Äääh - wenn der Strom nach rechts drückt, zieht er dann nicht auch an> der anderen Seite??
Für den Zeitpunkt 1m/c wäre das noch nicht relevant :)
Josef L. schrieb:> Joachim schrieb:>> bei den paar fF>> Sind 13fF pro Meter, 2µF nach 150000 km (1/2 Lichtsekunde),
Wenn man das mal weiterrechnet, ein Farad sind 1C/V, bei einer
6V-Versorgung also 6*2µC Ladungen, die verschoben werden und das in
einer halben Sekunde, also I= C/t = 12µC/0,5s = 24µA. Der Strom muss
aber auch zurückfließen, bei gleicher Kapazität (also insgesamt halbe
Kapazität), d.h. man hätte 12µA Strom ohne Berücksichtigung der Birne
(gebrückt) und bei 0 Ohm Kabeln. Richtig?
Helge schrieb:> ... Dazu kommt die Zeit des elektronenschubsens> durch den Draht, also nochmal 1/2Jahr + Trägheit. Der sieht also> allerfrühestens nach 1 Jahr was, wahrscheinlich eher nach ungefähr 15> monaten.> Sitzt jemand am Indikator und schaut auf den Schalter, sieht der das> einschalten und dann sieht er die Elektronen auf ihn zuwandern. Ungefähr> 3 Monate später zeigt sein Stronimdikator bissel was an.
Nein. Die Elektronen werden nicht geschubst. Das Feld breitet sich
entlang des Drahtes aus. Und zwar außerhalb des Drahtes, der 0 Ohm hat,
folglich gibt es im Draht auch keinen Potentialgefälle! Die Elektronen
werden eher gezogen vom äußeren sich ausbreitenden Feld. Dass sie sich
dabei bewegen ist also eher ein Nebeneffekt.
Gruß
Wir sind letztlich wieder beim Begriff der Spannungsquelle. Da ist also
die Batterie, ein Ding mit 2 Anschlüssen, zwischen denen eine
Potentialdifferenz besteht. Jetzt soll an der einen Seite eine
Drahtkonstruktion angeschlossen sein (seit wann???) die über eine Birne
bis an die andere Seite heranreicht, und zum Zeitpunkt t=0 mit dem
anderen Pol verbunden wird.
Was ist mit dem elektrischen Feld? Baut sich das erst bei t=0 auf, oder
ist das schon seit dem Zeitpunkt in der Vergangenheit da, als die
Draht-Birnen-Konstruktion mit dem einen Batteriepol verbunden wurde,
oder baut sie sich seitdem noch auf?
Frank D. schrieb:> Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am Ende> 1cm weiter?
Die Druckwelle breitet sich mit Schallgeschwindigkeit aus.
Josef L. schrieb:> Was ist mit dem elektrischen Feld? Baut sich das erst bei t=0 auf, oder> ist das schon seit dem Zeitpunkt in der Vergangenheit da, als die> Draht-Birnen-Konstruktion mit dem einen Batteriepol verbunden wurde,> oder baut sie sich seitdem noch auf?
Gute Frage. Das dürfte sicherlich von der Spannungsquelle abhängen. Ein
Plattenkondensator dürfte sich da anders verhalten als eine galvanische
Zelle oder ein Netzteil. Beim Netzteil kann ich mir vorstellen, dass die
Konstruktion Draht + Lampe + Draht sich 2 Jahre lang auflädt...
Gruß
Frank D. schrieb:> Aber mal im ernst, eine etwas ander Betrachtung ergibt sich wenn statt> Leitungen seeeeehr stabile Stangen genommen werden.> Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann> nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe).> Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am> Ende 1cm weiter?
Das ist aber nicht valide. Es gibt kein Material, welches sich nicht
stauchen oder strecken lässt, nicht mal theoretisch. Denn in einem
solchen Material müsste die Schallgeschwindigkeit unendlich hoch sein
(d.h. absolute Steifigkeit, unendliche Dichte). In einem theoretischen,
in dieser Hinsicht idealen Material wäre die Schallgeschwindigkeit
maximal gleich Lichtgeschwindigkeit, dass heißt, der Stoß würde sich
auch mit maximal Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Ein 0-Ohm-Material lässt sich hingegen theoretisch beschreiben und
existiert auch praktisch. Hier ist auch "nur" der Widerstand null, die
Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium kann trotzdem nur maximal
Lichtgeschwindigkeit sein.
Josef L. schrieb:> Wir sind letztlich wieder beim Begriff der Spannungsquelle. Da ist also> die Batterie, ein Ding mit 2 Anschlüssen, zwischen denen eine> Potentialdifferenz besteht. Jetzt soll an der einen Seite eine> Drahtkonstruktion angeschlossen sein (seit wann???) die über eine Birne> bis an die andere Seite heranreicht, und zum Zeitpunkt t=0 mit dem> anderen Pol verbunden wird.
Ja, das geht schlimmer nicht mehr! Und zeigt auch durch die Formulerung
:
(seit wann???) , wo der Josef lebt. Er lebt in diesem Universum, wo der
liebe Gott ein Wunder vollbringt. Das ist für Bibelkenner und
Bibelgläubige überhaupt kein Problem. Für "Leugner" allerdings
schon...sie werden nämlich einfach auf dem Scheiterhaufen verbrannt! Ja
heute kein lustiges Event meht, dafür in der Google-Welt um so mehr!!!
Rainer
> Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann> nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe).> Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am> Ende 1cm weiter?
300 000km / Schallgeschwindigkeit im Material
Mich stört, dass die Frequenzabhängigkeit der Phenomene nicht erwähnt
wird:
Die Effekte und die Sichtweise spielen eben bei kleinen Stromkreisen
(=Leitungslänge << Wellenlänge) *1) selten eine praktische Rolle, und
dort kann mit dem Bild "Strom fließt in Drähten" fast immer gut
arbeiten.
Dass das nicht zu 100% stimmt, wissen alle Digitaltechniker (zumindest
heutige) und HF-Leute.
Aber so ist das nun mal:
Ingenieurskunst besteht eben darin, alles wegzulassen, was für den
konkreten Fall irrelevant ist, um ökonomisch zu einem brauchbaren
Ergebnis zu kommen. Dinge die sich 4 Stellen hinter dem Komma oder in
den ersten 3ns abspielen sind für viele Fälle uninteressant, und werden
weggelassen. Die hohe Kunst besteht darin zu wissen, wo die Grenzen des
verwendeten Modells liegen.
Der "Kampf" ist uralt, und sowieso nur ein Missverständnis. Physik ist
exakte Wissenschaft. Da können "Dreckeffekte" den nächsten Nobelpreis
bedeuten, zumindest sind sie relevant. Ingenieure müssen ökonomische
Ergebnisse liefern, und wenn Widerstände mit 1% Toleranz verwendet
werden, spielen 20ppm Abweichung durch einen Dreckeffekt genau keine
Rolle.
Beide Sichtweisen haben ihre Berechtigung.
Dave Jones hat das gut zusammengefasst:
https://www.youtube.com/watch?v=VQsoG45Y_00
*1) Die Fouriertransformierte der Sprungantwort ist einem Ingenieur
bekannt. Er weiß, ob er sich das ansehen muss.
Frank D. schrieb:> Aber mal im ernst, eine etwas ander Betrachtung ergibt sich wenn> statt> Leitungen seeeeehr stabile Stangen genommen werden.> Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann> nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe).> Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am> Ende 1cm weiter?
Sehr gute Idee! Rechne mal die Masse aus und dann die Kraft die benötigt
wird um sie zu bewegen…
Die ganze Anordnung ist scheiße.
Klar: Sobald ich ein E-Feld habe, und einen Stromfluss erlaube
(schließen des Schalters) bildet sich ein B-Feld aus und sobald ich eine
B-Feld-Änderung habe, habe ich eine Induktion, die dann nach ein paar ns
an der Lampe messbar sind.
Die Aufgabenstellung war aber nicht: "Wann messe ich ein
elektromagnetisches Feld an der Lampe, das mit absolut idealisierten
Lichtquellen, die schon bei infinitesimal geringem Stromfluss leuchten,
ein Leuchten verursachen kann" sondern "Wann leuchtet die Glühbirne".
Und für ebendieses wird ein satter Stromfluss benötigt. Und der stellt
sich eben nicht nach ein paar ns ein, sondern mit der mit 0,x*c über die
Leitung ausbreitendem E- und B-Feld.
So gesehen ist das ganze Video von Veritasium eigentlich komplett unnütz
und rein provokativer Clickbait.
Dagegen war sein Video mit dem Fahzeug, dass schneller als der Wind
fährt, wirklich sehenswert. Aber das hier...
Frank D. schrieb:> Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am> Ende 1cm weiter?
Nach einer Sekunde fängt das Ende an, sich zu bewegen. Was sonst? Du
überträgst die Bewegung nicht durch ein Medium unendlicher Dichte, sonst
durch ein Medium, dessen Atome über elektromagnetische Wechselwirkung
aneinander gebunden sind. Und Änderungen im E- und B-Feld breiten sich
auch nur mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Martin S. schrieb:> So gesehen ist das ganze Video von Veritasium eigentlich komplett unnütz> und rein provokativer Clickbait.
Und liefert keine Antwort. Am Ende sieht man ja einige Experten, die
ebenfalls rätseln. Und praktisch aufbauen, Leitungen zum Mond und zurück
geht auch nicht.
Provokativ würde ich nicht sagen, zumindest die Frage ist interessant
und berechtigt. Allerdings letztlich langes Video ohne substanziellen
Inhalt.
> Wann leuchtet die Glühbirne?
Sofort (paar ns). Wenn es eine (gedachte) Glühbirne ist, die bei
minimalem Strom leuchtet.
Nach 2 Jahren. Wenn es eine reale Glühbirne ist.
??? schrieb:> Sind es nicht 4?
Nein, es reicht ja, dass der Draht der Glühbirne heiß wird, d.h. es
genügt dass ein Strom im Glühfaden fließt, wann die Elektronen in die
Batterie zurück fließen ist dann unerheblich ;)
Helge schrieb:> Fließt negativer Strom (also elektronen rein) wirklich ganz genau> gleich> schnell wie positiver Strom (Elektronen wegnehmen)? :-)
Nimm einen Gartenschlauch und halte ihn senkrecht. Spritze das Wasser
nach oben. So hoch wie es geht. Da braucht man schon sehr viel Kraft und
Energie. Lass das Wasser herunter fallen, das geht viel leichter.
Auf den elektrischen Strom bezogen müssten die Verhältnisse ähnlich
sein.
Achim K. schrieb:> Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen> ja nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über> den gesamten Leiter vorhanden sind.> Gruß> Achim
Dann wäre die Relativitätstheorie widerlegt.
Kurze Gegenüberlegung zur Tatsache das die Lampe in dem Beispiel
tatsächlich "sofort" angeht:
Was passiert, wenn man in der Leitung in 1 Lichtjahr Entfernung einen
weiteren Taster einbaut der die Leitung unterbrechen kann? Wenn der
Stromkreis unterbrochen ist kann der Taster ja seine Magie nicht mehr
entfalten und man wäre in der Lage Digitale Informationen mit
Überlichtgeschwindigkeit zu übertragen - Oder etwa nicht?
Michael M. schrieb:> Wenn die Drähte, wie gezeichnet, nach rechts und links jeweils 0,5> Lichtjahre lang sind und 1m auseinander verlegt sind, dann dauert es> wegen der Induktivität 2 Jahre bis die Lampe leuchtet.>> Sind es allerdings Zwillingskabel (nur 1mm auseinander), dann leuchtet> die Lampe wegen der kapazitiven Kopplung sofort und erreicht ihre> maximale Helligkeit nach 2 Jahren.
Und wann erkennt die Person die den Taster gedrückt hat dass das Licht
brennt?
Dieter D. schrieb:> Achim K. schrieb:>> Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen>> ja nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über>> den gesamten Leiter vorhanden sind.>> Gruß>> Achim>> Dann wäre die Relativitätstheorie widerlegt.
Sehe ich auch so.
Allerdings ist hier die Tatsache interessant, dass Schalter und
Glühbirne nur 1m voneinander entfernt sind. Verstößt das dann also
wirklich gegen die RT? Denn die Informationsübertragung findet am Ende
nur über 1m statt. Wäre der Schalter und die Glühbirne 1c entfernt, wäre
die Sache eindeutig.
Wenn ich ein Signal auf eine übliche Koaxleitung gebe dann messe ich im
ersten Moment 50 Ohm als Verhältnis zwischen Strom und Spannung. Das ist
unabhängig davon ob die Leitung am anderen Ende offen, kurzgeschlossen
oder sonstwas ist. Das spielt erst eine Rolle wenn Reflexionen
zurückkommen.
In diesem Gedankenexperiment haben wir eine Leitung die auch nichts
anderes als die Koaxleitung ist: Eine Übertragungsleitung mit bestimmtem
Wellenwiderstand. Der dürfte bei 1m Abstand zwischen den Leitungen viele
100 Ohm betragen, auch abhängig davon wie dick die Leiter sind.
Damit haben wir im ersten Moment eine Reihenschaltung aus
Spannungsquelle, Schalter, Lampe und zweimal Wellenwiderstand.
Also ist 1m/c schon korrekt. Die Angabe 1/c aus dem Video ist von den
Einheiten her falsch wie hier schon geschrieben wurde. Natürlich
leuchtet sie dunkler aufgrund der Reihenschaltung und mann müsste die
Trägheit des Glühfadens ignorieren.
??? schrieb:> Und wann erkennt die Person die den Taster gedrückt hat dass das Licht> brennt?
Die Lampe steht ja direkt 1m neben dem Taster.
Man könnte noch die Induktivität der vier gestreckten Drahtstücke von je
4,8 Billionen km Länge ausrechnen und daraus eine aufgerollte
Ersatzinduktivität mit weniger Kupfer und Eisenkern basteln. Diese lässt
sich sowohl in eine riesige Lagerhalle unterbringen, als auch auf
supraleitfähigkeit runterkühlen, wenn auch mit viel Aufwand. Aber
zumindest ist das machbarerer, als den Draht im Universum zu verteilen.
Die interessanten Ausbreitungsphänomene im Raum würden dann leider auch
wegfallen.
Stefan P. schrieb:> Kurze Gegenüberlegung zur Tatsache das die Lampe in dem Beispiel> tatsächlich "sofort" angeht:>> Was passiert, wenn man in der Leitung in 1 Lichtjahr Entfernung einen> weiteren Taster einbaut der die Leitung unterbrechen kann? Wenn der> Stromkreis unterbrochen ist kann der Taster ja seine Magie nicht mehr> entfalten und man wäre in der Lage Digitale Informationen mit> Überlichtgeschwindigkeit zu übertragen - Oder etwa nicht?
Stelle dir das wie Flüsterpost vor. Die Person in 1m Entfernung kann das
säuseln hören aber nicht genau, was. Jetzt muss die ein Jahr warten, bis
ihr die Info ins Ohr geflüstert wird. Wenn jemand die Kette
zwischenzeitlich unterbricht (zweiter Schalter), dann hört sie trotzdem
das Gesäusel, bekommt aber nie die Information vollständig. Wenn dann
die Person am Ende laut sagt, was das Wort war, hört der Beginner das
über 1m sofort.
??? schrieb:> Rechne mal die Masse aus und dann die Kraft die benötigt wird um sie zu> bewegen…
Man bräuchte für ein halbes Lichtjahr langen Kupferdraht mit einem
Durchmesser von 1,5mm, ein Volumen von 8,5 Kubikkilometer Kupfer. Das
entspricht einem Kupferwürfel von gut 2km Kantenlänge. Der wiegt dann
75.000 Megatonnen [m].
F = m * a
Für eine Beschleunigung [a] von 1m/s^2 braucht man also eine Kraft [F]
von 75 Tera Newton.
Ich denke der Ansatz über den Poynting Vektor ist grundsätzlich richtig,
aber die Schlussfolgerung 1/c ist falsch, da die Energie die er
beschreibt sich nicht eigenständig ausbreitet. Er ist eben doch an den
elektrischen Leiter gekoppelt, besser gesagt an das Feld das sich darin
ausbreitet. So wie ich es sehe bewegt er sich zwar zwischen den Leitern
direkt auf die Lampe zu, aber erreicht sie trotzdem erst wenn auch E
durch den Hin-Leiter dort angekommen ist. Er ist kein eigenständiges
Feld. Daher ist die Lösung meiner Ansicht nach 1 Stunde.
Michael M. schrieb:> daraus eine aufgerollte Ersatzinduktivität
Das unterscheidet sich! Beim langgestreckten Draht wandert die Welle von
vorn nach hinten, und hinten spürt erst was, wenn die Welle ankommt.
Beim aufgerollten Draht wandert die Welle zwar auch den Draht lang, aber
das Ende bekommt schon die Induktion durch den Anfang nach einigen
Picosekunden mit, aufgrund der räumlichen Nähe. Naja, wohl etwas länger,
denn bei 1.5mm Drahtdurchmesser wäre sie etwa 2.5 km groß (16
Kubikkilometer). Wie dünn man supraleitende Drähte machen kann weiß ich
nicht, und ob der Lack die Temperaturen aushält auch nicht, und ob
überhaupt genügend Helium zum Kühlen da ist auch nicht, und überhaupt
braucht man ja 2 solcher Spulen.
Hey, lässt sich das nicht mit der kleineren Version mit 1 Lichtsekunde
nicht auch aufbauen? Ob es nun 1, 2 oder 4 Sekunden Verzögerung sind,
kann man ja wohl unterscheiden, und mit 0.15mm Draht hat jede der beiden
Spulen nur 5m³, das sind zusammen keine 90 t Kupfer, Widerstand etwa
300MΩ. Vielleicht liegt bei CERN noch sowas rum? Beim aktuellen
Kupferpreis ca. 700000€ - OK, geht nur mit fundraising.
Chapeau, chapeau - ich bin tief beeindruckt von so viel geballter
Intelligenz!
Lauter kleine, überkandidelte 'Einsteins' hier - Zwerge auf den
Schultern von Zwergen...
Klaus schrieb:> Lauter kleine, überkandidelte 'Einsteins' hier - Zwerge auf den> Schultern von Zwergen...
Na aber du sprühst hier von Intelligenz? Was hast du substanzielles
beigetragen? Oder stehst du auf den Schultern von Rainer V? Das reicht
dann noch nicht mal für den Tellerrand!
Michael M. schrieb:> Man könnte noch die Induktivität der vier gestreckten Drahtstücke von je> 4,8 Billionen km Länge ausrechnen und daraus eine aufgerollte> Ersatzinduktivität mit weniger Kupfer und Eisenkern basteln. Diese lässt> sich sowohl in eine riesige Lagerhalle unterbringen, als auch auf> supraleitfähigkeit runterkühlen, wenn auch mit viel Aufwand. Aber> zumindest ist das machbarerer, als den Draht im Universum zu verteilen.
Wozu das alles?
Wenn die Lampe schon nach 3,3 ns beginnt zu leuchten, dann braucht sie
die entfernten Endschleifen überhaupt nicht, denn die erfahren erst
später, dass der Schalter betätigt wurde.
Cyblord -. schrieb:> Dieter D. schrieb:>> Dann wäre die Relativitätstheorie widerlegt.>> Sehe ich auch so.>> Allerdings ist hier die Tatsache interessant, dass Schalter und> Glühbirne nur 1m voneinander entfernt sind. Verstößt das dann also> wirklich gegen die RT? Denn die Informationsübertragung findet am Ende> nur über 1m statt.
Nur 1m? Ist es nicht so, dass "die Informationübertragung" in jedes
beteiligte Leiterstück erfolgt? Also dass an beliebiger Stelle in der
langen Leitung ein Strommesser die Information (dass dort Strom fließt)
zeigen können müsste, wenn dort tatsächlich Strom fließt. Fließt dort
aber kein Strom und ist auch kein Potentialgefälle (Welle) zu
beobachten, dann bräuchte es das Leiterstück für den Versuch
offensichtlich gar nicht.
Peyer schrieb:> Also dass an beliebiger Stelle in der> langen Leitung ein Strommesser die Information (dass dort Strom fließt)> zeigen können müsste, wenn dort tatsächlich Strom fließt.
Nein, denn hier wäre die benötigte Zeitverzögerung eindeutig und das
Rätsel wäre keines mehr.
> Fließt dort> aber kein Strom und ist auch kein Potentialgefälle (Welle) zu> beobachten, dann bräuchte es das Leiterstück für den Versuch> offensichtlich gar nicht.
Korrekt.
Ich sage auch nicht, dass die Lampe schneller aufleuchtet, aber die
Begründung kann/muss evt. nicht relativistisch sein.
Oder anders gesagt, WÜRDE die Lampe quasi sofort Leuchten, würde das
überhaupt gegen die RT verstoßen?
>> Nur 1m? Ist es nicht so, dass "die Informationübertragung" in jedes> beteiligte Leiterstück erfolgt? Also dass an beliebiger Stelle in der> langen Leitung ein Strommesser die Information (dass dort Strom fließt)> zeigen können müsste, wenn dort tatsächlich Strom fließt. Fließt dort> aber kein Strom und ist auch kein Potentialgefälle (Welle) zu> beobachten, dann bräuchte es das Leiterstück für den Versuch> offensichtlich gar nicht.
Genau das denke ich auch. Am Ende übertragen die Leiter die Information.
Nicht irgendein Hilfsvektor S. Den gibt es erst wenn E und H angekommen
sind. Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht
R=0, deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen.
> Korrekt.> Ich sage auch nicht, dass die Lampe schneller aufleuchtet, aber die> Begründung kann/muss evt. nicht relativistisch sein.> Oder anders gesagt, WÜRDE die Lampe quasi sofort Leuchten, würde das> überhaupt gegen die RT verstoßen?
Den Gedanken verstehe ich nicht. Eine sofort aufleuchtende Lampe
widerspricht ganz klar der SRT, denn v wäre dann unendlich und das ist
größer c.
Dieter D. schrieb:>> Korrekt.>> Ich sage auch nicht, dass die Lampe schneller aufleuchtet, aber die>> Begründung kann/muss evt. nicht relativistisch sein.>> Oder anders gesagt, WÜRDE die Lampe quasi sofort Leuchten, würde das>> überhaupt gegen die RT verstoßen?>> Den Gedanken verstehe ich nicht. Eine sofort aufleuchtende Lampe> widerspricht ganz klar der SRT, denn v wäre dann unendlich und das ist> größer c.
Darum sagte ich: Quasi-Sofort. Also eine Verzögerung passend zu dem 1 m
Abstand zwischen Taster und Lampe.
Dieter D. schrieb:> Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0,> deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen.
Der ohmsche Widerstand fällt zwar bei Supraleitfähigkeit komplett weg,
aber die Induktivität bleibt erhalten.
> Für eine Beschleunigung [a] von 1m/s^2 braucht man also eine Kraft [F]> von 75 Tera Newton.
Die Elektronen im Cu werden nicht gleichzeitig beschleunigt, sondern
mit der Welle nacheinander.
> Darum sagte ich: Quasi-Sofort. Also eine Verzögerung passend zu dem 1 m> Abstand zwischen Taster und Lampe.
Achso das quasi hab ich übersehen. Das würde passen wenn denn die
Information diesen Weg nimmt.
Michael M. schrieb:>> Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0,>> deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen.>> Der ohmsche Widerstand fällt zwar bei Supraleitfähigkeit komplett weg,> aber die Induktivität bleibt erhalten.
Vielleicht erfindet jemand noch einen Supraleiter ohne Induktivität?!
Für irgendwas muss es ja auch in Zukunft Nobelpreise geben ;-)
P S Ja, das war ein Witz. Induktionsfreie Leiter gibt es nicht, denn
jeder Stromfluß erzeugt ein Magnetfeld, welches eine Induktivität
darstellt. Selbst ein Elektronenstrahl im Vakuum hat Induktivität!
Michael M. schrieb:> Dieter D. schrieb:>>> Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0,>> deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen.>> Der ohmsche Widerstand fällt zwar bei Supraleitfähigkeit komplett weg,> aber die Induktivität bleibt erhalten.
Stimmt aber ich bin nicht von Supraleiter sondern idealem Leiter
ausgegangen. Ich sag ja darüber lässt sich dann streiten. Was das angeht
ist die Aufgabenstellung unvollständig also kann man beides begründen.
M. K. schrieb:> Was hier so alles ausgerechnet wird
Würde jemand mit einem Vorschlaghammer kräftig gegen das Drahtende
schlagen, dann würde die Erde durch den Rückstoß nur um einen 80
Millionstel mm aus der Umlaufbahn geworfen. Das ist vernachlässigbar
wenig.
Würde die Erde (gewichtsmäßig) aus reinem Kupfer bestehen (6.000
Trillionen Tonnen), dann könnte man daraus einen 1,5mm dicken
Kupferdraht mit einer Länge von 40 Milliarden Lichtjahren herstellen.
Damit würde man den jetzigen Durchmesser des Universums von 30
Milliarden Lichtjahren sogar noch überschreiten.
8 Milliarden Menschen müssten dann auf dem Draht wie die Hühner auf der
Stange sitzen und hätten kein Dach mehr über dem Kopf. Aber dafür könnte
jeder Mensch über eine Drahtlänge von 5 Lichtjahren frei verfügen.
Hi,
Thomas R. schrieb:> Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt> wurde, bis die Glühbirne leuchten würde?>> 1 Jahr?> 2 Jahre?> 1/C Sekunden?
Definitiv:
> X Etwas anderes?
Wie lange es genau dauert ist mit den gemachten Angaben aber nicht zu
errechnen. Da fehlt eine WESENTLICHE Angabe.
Was man noch bräuchte um den korrekten Wert (+/- ein paar ms) zu nennen
wären die Angaben zum Typ der Leitung bzw. deren Verkürzungsfaktor.
(Wollte man die paar ms auch noch weg haben bräcuchte man auch noch die
Informationen zur Lampe selbst. Also wie lange es braucht bis der
Glühdraht auf Temperatur ist)
Denn der Impuls (Beginn der Elektronenbewegung) breitet sich auf einer
REALEN Leitung mitnichten mit der Lichtgeschwindigkeit aus sondern mit
einer Geschwindigkeit die unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegt.
Wie groß der Unterschied zwischen realer Ausbreitungsgeschwindigkeit und
der Lichtgeschwindigkeit ist wird durch den Kapazitätsbelag der Leitung
bestimmt und in den Daten durch den Verkürzungsfaktor ausgedrückt.
Um mal ein Beispiel zu nennen: Ein handelsübliches Koaxkabel vom Typ
RG58 wie es für billige Funkinstallationen bzw. damals auch für
Ethernet-Netzwerke auf Koaxkabelbasis verwendet wird/wurde hat den
Verkürzungsfaktor 0,66
Will man einen Impuls um genau 1 Jahr verzögern, so muss eine Leitung
aus diesem Kabel eine Länge von 0,66* 1 Lichtjahr haben.
Würde man es aber ein Lichtjahr lang machen, so bräuchte der Impuls
ganze 1,51 Jahre!
Sobald der Impuls an der Lampe angekommen ist wird der Glühdraht von
Elektronen durchflossen und beginnt zu leuchten. Hinter der Lampe bzw.
vor dem Impuls ist das Potential ja geringer...
Und das ganze Gedankenmodell ist nun wirklich nichts aussergewöhnliches
sondern einfach nur die vereinfachung eines technisch seit Jahrzehnten
ganz real verwendeten Schaltungsprinzip.
Wenn wir und statt dem Leuchtbeginn einer LAmpe das durchschalten eines
Transistors vorstellen haben wir hier nichts anderes als eine
Verzögerungsleitung!
So wie diese in vielen Fälllen zur Anwendung kommt. Am bekanntesten
dürfte hierbei die Verwendung bei alten PAL TV-Geräten sein. Oder auch
für den Ausgleich von Laufzeiten bis hin zur Realisierung eines
verzögerten Triggers bzw. der PRe Trigger-Darstellung bei einem
Analogoszilloskop (Einige Oszilloskope wie z.B. das Tektronix 465-M
enthalten TATSÄCHLICH für diesen ZWeck eine Spule mit aufgewickeltem
Koaxialkabel!)
Damit ist dann auch die Frage abschließend beantwortet ob die räumliche
Distanz zwischen Schalter und Lampe eine Rolle spielt: NEIN, spielt sie
Nicht!
Denn sonst würden die zig Millionen (vielleicht sogar im Laufe der ZEit
Milliarden) produzierten Verzögerungsschaltungen nach dem Prinzip der
Signallaufzeit aus aufgewickelten Leitern von ettlichen Metern in einem
wenige cm großen Gehäuse ja nicht funktionieren...
Gruß
Carsten
Carsten S. schrieb:> Was man noch bräuchte um den korrekten Wert (+/- ein paar ms) zu nennen> wären die Angaben zum Typ der Leitung bzw. deren Verkürzungsfaktor.
Der Verkürzungsfaktor ist irrelevant: Im ersten Moment fließt ein Strom
der vom Wellenwiderstand und der am Kabel anliegenden Spannung abhängt.
Wie schnell die Welle auf der Leitung ist, das spielt keine Rolle.
Carsten S. schrieb:> Denn der Impuls (Beginn der Elektronenbewegung) breitet sich auf einer> REALEN Leitung mitnichten mit der Lichtgeschwindigkeit aus sondern mit> einer Geschwindigkeit die unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegt.
Was sich bewegt ist das Feld! Wie schon in
https://de.wikipedia.org/wiki/Driftgeschwindigkeit
auf noch lesbarem Niveau mitgeteilt, ist bei DC die Driftgeschwindigkeit
der Elektronen im Leiter nur im Bereich von 0.1mm/s, damit 10
Zehnerpotenzen unter der typischen ungeordneten Wärmebewegung und 12-13
Zehnerpotenzen unter der Lichtgeschwindigkeit!
Bernhard S. schrieb:>>> Der Verkürzungsfaktor ist irrelevant: Im ersten Moment fließt ein Strom> der vom Wellenwiderstand und der am Kabel anliegenden Spannung abhängt.> Wie schnell die Welle auf der Leitung ist, das spielt keine Rolle.
Das sind nur zwei Perspektiven für ein und die selbe Sache. Der
Wellenwiderstand bestimmt ja ebenso die Geschwindigkeit der Welle.
Deswegen heißt das Ding so.
Josef L. schrieb:>>> Was sich bewegt ist das Feld! Wie schon in> https://de.wikipedia.org/wiki/Driftgeschwindigkeit> auf noch lesbarem Niveau mitgeteilt, ist bei DC die Driftgeschwindigkeit> der Elektronen im Leiter nur im Bereich von 0.1mm/s, damit 10> Zehnerpotenzen unter der typischen ungeordneten Wärmebewegung und 12-13> Zehnerpotenzen unter der Lichtgeschwindigkeit!
Er schrieb ja nicht Elektron sondern Impuls. Das Feld kann qualitativ
auch als Impuls betrachtet werden. Das passt schon.
@Carsten S. Du setzt aber fälschlicher Weise „Lichtgeschwindigkeit“ mit
„Lichtgeschwindigkeit im Vakuum“ gleich. Die Aussage dass eine Welle
sich auch auf einer realen Leitung mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet
ist nicht falsch. Es ist aber nicht c0 im Vakuum, sondern c im Medium.
Da spielen dann die von dir genannten Faktoren rein. Es bleibt aber die
Lichtgeschwindigkeit mit c < c0
Ich verstehe aber immer noch nicht, was ein dümmliches youtube-Filmchen,
nach oben zeigenden Gartenschläuche und Vorschlaghämmer, die kräftig
gegen ein Drahtende schlagen mit "Analoger Elektronik: Transistoren,
OP-Amps, Stromversorgung, Leistungselektronik, ..." zu tun haben soll.
Kann mir DAS mal bitte wer erklären?
Alois schrieb:> Ich verstehe aber immer noch nicht, was ein dümmliches youtube-Filmchen,> nach oben zeigenden Gartenschläuche und Vorschlaghämmer, die kräftig> gegen ein Drahtende schlagen mit "Analoger Elektronik: Transistoren,> OP-Amps, Stromversorgung, Leistungselektronik, ..." zu tun haben soll.>> Kann mir DAS mal bitte wer erklären?
Bisher gings hier um eine elektrische Schaltung.
Und bei "dümmlich" fällt mir als erstes dein Kommentar ein.
Alois schrieb:> Ich verstehe aber immer noch nicht, was ein dümmliches> youtube-Filmchen,> nach oben zeigenden Gartenschläuche und Vorschlaghämmer, die kräftig> gegen ein Drahtende schlagen mit "Analoger Elektronik: Transistoren,> OP-Amps, Stromversorgung, Leistungselektronik, ..." zu tun haben soll.>> Kann mir DAS mal bitte wer erklären?
Schalter, Leitung, Verbraucher - "DAS" ist Analoge Elektronik, hat z.B.
näher mit "Stromversorgung" zu tun.
Und wenn dich ansonsten das Thema nicht interessiert, übergehe es
einfach. Oder kostet es deinen Strom, Speicherplatz, etc.? Es reicht,
wenn es andere interessiert.
Michael M. schrieb:> ??? schrieb:>> Rechne mal die Masse aus und dann die Kraft die benötigt wird um sie zu>> bewegen…>> Man bräuchte für ein halbes Lichtjahr langen Kupferdraht mit einem> Durchmesser von 1,5mm, ein Volumen von 8,5 Kubikkilometer Kupfer. Das> entspricht einem Kupferwürfel von gut 2km Kantenlänge. Der wiegt dann> 75.000 Megatonnen [m].>> F = m * a>> Für eine Beschleunigung [a] von 1m/s^2 braucht man also eine Kraft [F]> von 75 Tera Newton.
Und der Druck auf dem Draht mit dem Durchmesser von 1,5 mm macht das
mit?
1.Der +Pol verursacht im angeschlossenen Draht eine
Elektronenverschiebung mit *Lichtgeschwindigkeit, wenn der Schalter
geschlossen wird.
Diese Wirkung kommt nach einem Jahr an der Lampe an.
2. Der -Pol war bereits angeschlossen, somit ist die Wirkungslaufzeit
unbedeutend, da sie bereits vorher bis zum Schalter durchgedrungen ist.
Fazit: Es bleibt ein Jahr, bis die Lampe reagiert!
3. Würde die Batterie mit zwei Schaltern gleichzeitig an + und -
angeschlossen werden, so tritt die Wirkung bei der Lampe ebenfalls nach
einem Jahr ein, weil die Wirkungslaufzeit auf beiden Seiten der Lampe
gleichzeitig stattfindet und die Lampe nach einem Jahr erreicht wird.
Fazit: Es bleibt ein Jahr, bis die Lampe reagiert!
* Die hier angenommenen idealisierte Lichtgeschwindigkeit ist ggf. durch
die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Leiter abhängig von L und C des
Leiters zu korrigieren.
??? schrieb:> Spätestens wenn kein Strom mehr fließt.
Das dauert dann aber ein weiteres Jahr bis die Glühbirne das merkt. Plus
noch ein paar Tage obendrauf, wegen der gespeicherten Energie im Draht
(Drossel).
Dieter D. schrieb:> Alois schrieb:>> Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder>> aus?>> Das Ausschalten dauert genauso lange wie das Einschalten.
Hatte ich mir fast gedacht...
Wenn dann man nicht vorher die Glübirne ausgebrannt oder die Batterie
leer ist. Also ich habe immer Ersatzbatterien für die Taschenlampe da.
Man weiss ja nie, ob nicht mal wieder Stromaufall ist.
Ich hab ja auch keine Ahnung wie lange der Strom für das lange Kabel
braucht, aber ich denke, der dürfte schon 'ne ganze Weile unterwegs
sein.
Und überleg dir mal, bis das ganze Kabel erst mal gespannt ist. Schon
das dauert! Weil z.Z. kommt dir eh kein Elektrischer ins Haus.
Physiker schrieb:> * Die hier angenommenen idealisierte Lichtgeschwindigkeit ist ggf. durch> die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Leiter abhängig von L und C des> Leiters zu korrigieren.
Nein. Es geht nicht um die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Leiter,
sondern um die im Medium um den Leiter, da sich dort die Felder
ausbreiten. Als praktisches Beispiel siehe die Aircell-Kabel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Koaxialkabel#Technische_Daten
Gruß
Der Wellenwiderstand einer Zweidrahtleitung mit 1m Abstand im Vakuum und
1,5mm Drahtdurchmesser ist etwa 860 Ohm. Für ein Jahr verhält sich die
Leitung, an den Anschlussklemmen, wie ein 860 Ohm Widerstand. Erst dann
ist, wegen der Reflektion, sichtbar ob das Ende kurzgeschlossen oder
offen ist. Wenn die Lampe sich wie ein Widerstand von 100 Ohm verhält,
"leuchtet" sie zwar nach 3,3 ns, aber nur mit 0,3% ihrer Leistung. Jedes
Jahr wird sie dann etwas heller und hat nach 10 Jahren 50% ihrer
Leistung. Bei einem Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung von 50 Ohm
gibt es keine Reflektion an der Lampe, aber auch da leuchtet sie im
ersten Jahr nur mit 25%.
Die 860 Ohm beim hier diskutierten Gebilde zweifle ich an und auch, dass
sich das Ganze mit einer Zweidrahtleitung so lösen lässt. Die
Leitungstheorie geht davon aus, dass die Einspeisung an dem einen Ende
der Leitung erfolgt und die Abnahme am anderen. Du müsstest
Induktivitätsbelag und Kapazitätsbelag für die voneinander weggehenden
Leiter berechnen.
Gruß
Joachim schrieb:> Die 860 Ohm beim hier diskutierten Gebilde zweifle ich an
Ich rechne das jetzt nicht nach - aber wenn, dann gilt das nur für
Wechselspannung. Kann also hier erstmal nur beim Einschaltimpuls
relevant sein, wobei in der ursprünglichen Fragestellung offengelassen
wurde, auf welchem Potential sich der Anfang der Leitung gegenüber dem
anzuschließenden Batteriepol befindet. Können 0V, 6V, 100 Giva-V oder -1
Phantastrillion Volt sein. Unbekannt, schlichtweg nicht dran gedacht...
Joachim schrieb:> Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat,> sondern> insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist.>> Gruß
Das kann man doch simulieren…
Carsten S. schrieb:> Einige Oszilloskope wie z.B. das Tektronix 465-M> enthalten TATSÄCHLICH für diesen ZWeck eine Spule mit aufgewickeltem> Koaxialkabel!
Ja, richtig und das Ding war tasächlich "offizielles" Ersatzteil! Mit
Nummer und Skizzenbildchen...
Rainer
Michael M. schrieb:> Aber dafür könnte jeder Mensch über eine Drahtlänge von 5 Lichtjahren> frei verfügen.
Wenn man mit dem Nachbarn ein Pläuschchen "am Gartenzaun" halten möchte,
dann müsste jeder Nachbar 24/7 auf dem Kupferdrahtseil mit einer
Geschwindigkeit von 5km/h loslaufen, ohne die Balance zu verlieren,
damit sich beide nach 550 Mio Jahren an der 2,5 Lichtjahre entfernten
Grundstücksgrenze treffen können.
Wenn ein Mensch durchschnittlich 75 Jahre alt wird, bedeutet das 7,3 Mio
Inkarnationen (Wiedergeburten). Vorausgesetzt man wird genau an der
Stelle wiedergeboren, wo man im letzten Leben aufgehört hat zu Laufen.
So, genug gesponnen, sonst nimmt man mich hinterher womöglich nicht mehr
ernst. 😄
??? schrieb:> Joachim schrieb:>> Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat,>> sondern>> insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist.>>>> Gruß>> Das kann man doch simulieren…
Aber nicht mit den Modellen aus der Leitungstheorie. Bspw. beim
Magnetfeld haben beide Leiter "Hin- und Rück" immer entgegengesetzten
Stromfluss was Einfluß auf das Magnetfeld und somit auf den
Induktivitätsbelag hat. Ein Koaxkabel bspw. hat Außen kein Magnetfeld.
Ein nach einem halben Lichtjahr kurzgeschlossenes zumindestens im ersten
Jahr schon...
Wenn sich das Ganze eingependelt hat mag die Sache anders aussehen.
Aber, um auf den anfänglichen Widerstand zu kommen, den die Quelle
sieht, ist das ungeeignet.
Gruß
Physiker schrieb:> Der -Pol war bereits angeschlossen, somit ist die Wirkungslaufzeit> unbedeutend, da sie bereits vorher bis zum Schalter durchgedrungen ist.>> Fazit: Es bleibt ein Jahr, bis die Lampe reagiert!
Und was, wenn du auf einer Seite Glühbirne und Schalter direkt
verbindest? Auch ein Jahr?
Wenn man kapazitive oder induktive Phänomene außer acht läßt, dann
könnte man auch Schalter und Glühbirne nebeneinander anordnen und die
Leitung ist dann 4•c/2 lang.
Ich würde, um Kosten und Ärger mit den Nachbarn zu sparen, die beiden
längeren Leitungsstücke einfach weglassen und durch je 1m-Strippen
direkt zur Lampe ersetzen. Kann jeder aufbauen, und es lässt sich auch
gleich testen, ohne dass man mehrere Jahre warten muss bis man sicher
sein kann, dass man ausschalten darf, und nochmal solange, bis man
wieder alles einpacken kann.
Otto Matic schrieb:> Ich würde, um Kosten und Ärger mit den Nachbarn zu sparen, die beiden> längeren Leitungsstücke einfach weglassen und durch je 1m-Strippen> direkt zur Lampe ersetzen.
Stimmt, das ist das Einfachste. Erfahrungsgemäß kommt man aber auf die
einfachsten Ideen immer zuletzt :)
ralf schrieb:> Wenn die Lampe sich wie ein Widerstand von 100 Ohm verhält,> "leuchtet" sie zwar nach 3,3 ns, aber nur mit 0,3% ihrer Leistung.
Bei Deinem Beispiel hat der Lastwiderstand einen geringeren Widerstand
als der Wellenwiderstand der Leitung. Du könntest das zur Abwechslung
mit einem Lastwiderstand höher als der Wellenwiderstand durchlaufen
lassen.
ralf schrieb:> Bei 10 kOhm sieht das so aus.
Jaaaaa - da fehlen aber die je 1/2 Lichtjahre! Annähernd realistisch
wird es, wenn du die Enden offen lässt und erst nach 1/2 Jahr schließt.
Bei der Simulation kannst du die letzten 15767999.5 s weglassen und nur
die ersten 500ms betrachten, oder die Schalter als controlled switch
simulieren. Nur wielange die Simulation mit 16 Millionen Sekunden dauern
wird?
Josef L. schrieb:> ralf schrieb:>> Bei 10 kOhm sieht das so aus.>> Jaaaaa - da fehlen aber die je 1/2 Lichtjahre!
Es waren nur 0.5 LichtSEKUNDEN! Der Op hat falsch abgeschrieben.
Falk B. schrieb:> Der Op hat falsch abgeschrieben.
War mir auch so. Aber ??? hat recht, brauchst nur die 1. Millisekunde
betrachten. Ansonsten halt fix nach 1/2 die beiden Schalter umlegen,
aber gleichzeitig!
Im ersten Jahr ist die Ausgangsleistung unabhängig ob die Leitung am
Ende kurzgeschlossen oder offen ist. Danach fällt sie bei offenem Ende
ab. Die Simulation dauert auch nicht länger wenn sie Jahre statt
Sekunden berechnet.
ralf schrieb:> Jahre statt Sekunden berechnet.
Psalm 90:4
"Denn tausend Jahre sind vor dir wie der Tag, der gestern vergangen ist,
und wie eine Nachtwache."
Hier noch die von mir berechneten Daten:
R=0.02 Ohm/m
G=1pS/m [mal so angenommen]
C=3.87pF/m
L=2.88µH/m
Marko schrieb:> Und muss derjenige zum drücken zurück?
Er kann sich auch gerne für einen guten Zweck opfern, das spart
Treibstoff. So wie in dem Film Armageddon von 1998 mit Bruce Willis. 🚀
es dauert halt
Batterie Ri > 0
Kabelkapazität bei Länge > 2 Lichtjahre
Das Lichtjahr ist ein Längenmaß
9,46 Billionen Kilometer (9.46e12 km)
also 2 * 9,46 Billionen Kilometer
mit einer Kabelkapazität >>>> 0 ergibt mit R x C eine Zeitkonstante bis
der Kabelkondensator erst mal am Ende Spannung zeigt!
Thomas R. schrieb:> inuspol der Batterie ist über eine 1 Lichtjahr lange Leitung (0 Ohm) an> einer Glühbirne angeschlossen.> Pluspol ist an einem Taster angeschlossen, welcher ebenfalls über eine 1> Lichtjahr lange Leitung (0 Ohm) an einer Glühbirne angeschlossen ist.
bei Nennung der fehlenden Daten könnte man rechnen!
Dieses "kleine" theoretische Problem ist mir zu hoch.
Ihr faselt von Lichtjahren rum.
die Voyager-Sonden wurden 1977 gestartet und sind nur
rund knapp einen Lichttag entfernt.
https://www.youtube.com/watch?v=1DKCTtr8cGw
Josef L. schrieb:> Ich rechne das jetzt nicht nach - aber wenn, dann gilt das nur für> Wechselspannung. Kann also hier erstmal nur beim Einschaltimpuls> relevant sein, wobei in der ursprünglichen Fragestellung offengelassen> wurde, auf welchem Potential sich der Anfang der Leitung gegenüber dem> anzuschließenden Batteriepol befindet. Können 0V, 6V, 100 Giva-V oder -1> Phantastrillion Volt sein. Unbekannt, schlichtweg nicht dran gedacht...
0V.
Markus L. schrieb:> Das Problem diskutiert aktuell Robert Feranec mit Eric Bogatin:>> https://www.youtube.com/watch?v=Lp_b8gQpxW8
Hast du das Video gesehen und kannst es zusammenfassen? Ich sehe bei
Minute 2 auf jeden Fall einen groben Fehler. Die Schaltungen sind
mitnichten identisch - eine Leitung in einem Schaltbild ist als
unendlich kurz anzunehmen. Eine Leitung tatsächlicher Länge kann so
nicht dargestellt werden und erst recht nicht kann die LED einfach ans
andere Ende gebracht werden.
Bernhard S. schrieb:> Markus L. schrieb:>> Das Problem diskutiert aktuell Robert Feranec mit Eric Bogatin:>>>> https://www.youtube.com/watch?v=Lp_b8gQpxW8>> Hast du das Video gesehen und kannst es zusammenfassen? Ich sehe bei> Minute 2 auf jeden Fall einen groben Fehler. Die Schaltungen sind> mitnichten identisch - eine Leitung in einem Schaltbild ist als> unendlich kurz anzunehmen. Eine Leitung tatsächlicher Länge kann so> nicht dargestellt werden und erst recht nicht kann die LED einfach ans> andere Ende gebracht werden.
Du zweifelst am Stromkreis?
??? schrieb:> Du zweifelst am Stromkreis?
Du hast auf einer Übertragungsleitung entlang der Strecke
unterschiedliche Spannungen und Ströme, da ist es nicht mehr egal an
welcher Stelle man ein Messgerät bzw. eine LED dranhängt.
Edit: Nachtrag (https://de.wikipedia.org/wiki/Netzwerk_(Elektrotechnik))
"Im Gegensatz zu dem einfacheren Netzwerkmodell mit konzentrierten
Elementen können auch die auf der Vereinfachung basierenden Verfahren
wie die Kirchhoffsche Regeln nicht mehr angewendet werden, stattdessen
erfolgt die Systembeschreibung über partielle Differentialgleichungen.
Auch ist eine grafische Darstellung in Schaltplänen mit konzentrierten
Bauelementen im Allgemeinen nicht mehr möglich. "
Bernhard S. schrieb:> Die Schaltungen sind> mitnichten identisch
Ich glaube gegen Ende wird dem Rechnung getragen. Ich hab das aber nicht
wirklich aufmerksam angeschaut, lediglich registriert, da ich regelmäßig
schaue, was es Neues auf dem Kanal gibt.
Ralf hat 26.11.2021 14:32 (mit dort erwähnten Annahmen) eine Berechnung
für den Wellenwiderstand gegeben, welche angezweifelt wurde.
(Wenn unvollständige, keine vernünfigten, gar falsch abgeschriebene
Werte in der "Aufgabestellung" gepostet werden, dann sind eigene
Annahmen ja wohl mehr als gerechtfertigt.)
Es wird eine verlustlose Zweidraht -Leitung angenommen.
Die Beläge sind
Im Vakuum sind die relativen Werte e_r = 1 und µ_r = 1.
Später traf die Angabe "D = 1 m" ein, und noch viel weiter dann
"Klingeldraht", damit setzte Ralf "d = 1.5 mm" ein.
Daraus folgt der Wellenwiderstand
konsistent mit dem von Ralf 26.11.2021 14:32 angegebenen Wert.
(Nebenbei kann auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit {auf der
verlustlosen Leitung im Vakuum}
Xeraniad X. schrieb:> Ralf hat 26.11.2021 14:32 (mit dort erwähnten Annahmen) eine Berechnung> für den Wellenwiderstand gegeben, welche angezweifelt wurde.Joachim schrieb:> Die 860 Ohm beim hier diskutierten Gebilde zweifle ich an und auch, dass> sich das Ganze mit einer Zweidrahtleitung so lösen lässt. Die> Leitungstheorie geht davon aus, dass die Einspeisung an dem einen Ende> der Leitung erfolgt und die Abnahme am anderen. Du müsstest> Induktivitätsbelag und Kapazitätsbelag für die voneinander weggehenden> Leiter berechnen.
Betonung: beim hier diskutierten Gebilde!
sowie: Einspeisung an dem einen Ende der Leitung!
Xeraniad X. schrieb:> Es wird eine verlustlose Zweidraht -Leitung angenommen.Joachim schrieb:> Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat, sondern> insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist.
Vergleiche doch das vom TO angegebene Bild (Lichtjahre.PNG) mit dem
hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Leitungsmodell.svg
Hier müssten eher die Formeln für einen Dipol verwendet werden, die
zumindest im ersten halben Jahr dem Konstrukt um das es hier geht auch
sehr nahe kommen...
Gruß
Andreas B. schrieb:> Der Strom "bewegt" sich mit knapp Lichtgeschwindigkeit. Ich würde> es so auf 90% schätzen. Die Elektronen selbst sind wesentlich langsamer.
"Verlängerungsfaktor" bei Leitungen. Der hängt von der Impedanz (xx Ohm)
ab. Bei Coax-Leitungen wird der im Datenblatt angegeben. Aber man sollte
erst Prüfen, ob so eine lange Leitung sinnvoll ist, damit das nicht wie
bei Northstream 2 passiert.
@Joachim ( 28.11.2021 07:40)
Wir haben keine Angabe zur Frequenz (bzw. zu irgendwelchen Wellen
-Längen), daher sah ich unser "Konstrukt" bisher eher als eine Serie
-Schaltung zweier (identischer, verlustloser) kurzgeschlossener
Leitungen (gegebener Länge).
Dies sind schon verschiedene Betrachtungsweisen (Antennen vs.
Leitungstheorie), deshalb rechne ich vorerst nicht mit. Ist jedoch
interessant, danke!
Jedoch, sind wir uns wenigstens einig, dass der Verlängerungsfaktor 1
ist, weil die "Leitungen" als verlustfrei & sich im Vakuum befindlich
betrachtet werden konnten? (Bzw. es geht hier nicht um Leitungstheorie.)
Xeraniad X. schrieb:> Wir haben keine Angabe zur Frequenz (bzw. zu irgendwelchen Wellen> -Längen), daher sah ich unser "Konstrukt" bisher eher als eine Serie> -Schaltung zweier (identischer, verlustloser) kurzgeschlossener> Leitungen (gegebener Länge).> Dies sind schon verschiedene Betrachtungsweisen (Antennen vs.> Leitungstheorie), deshalb rechne ich vorerst nicht mit. Ist jedoch> interessant, danke!
Um Frequenzen geht es hier ja nicht. Aber, wenn es um den Widerstand
geht, den die Quelle anfänglich sieht, sind die 860 Ohm ungeeignet. Die
sich aus den Glg. für einen Dipol ergebenden Werte für L' und C' bringen
uns da schon näher.
> Jedoch, sind wir uns wenigstens einig, dass der Verlängerungsfaktor 1> ist, weil die "Leitungen" als verlustfrei & sich im Vakuum befindlich> betrachtet werden konnten?
Natürlich! Deshalb 1 Jahr.
> (Bzw. es geht hier nicht um Leitungstheorie.)
Genau! Deshalb dürfen auch nicht deren Modelle verwendet werden.
Die Pointe ist doch, dass der Leiter das Feld führt. Auch wenn das
geführte Feld dann jeweils zwei mal abbiegt. Niemand würde erwarten,
dass die Lampe effektiv leuchtet, wenn die Leitung nach dem halben
Lichtjahr irgendwo unterbrochen ist. Von sehr geringen Einflüssen qua
Influenz abgesehen, aufgrund des Einschaltens, das hier aber > 1/2 Jahr
dauert auch bei so unterbrochener Leitung.
Gruß
@ Dieter, 28.11.2021 08:56
Und wie könnte ich mir die beiden von Dir erwähnten, jeweils
kurzgeschlossenen 240 ω -Leitungen mit der Sprungfunktion
-Spannungsquelle & der 💡) zusammen geschaltet vorstellen?
Xeraniad X. schrieb:> @Joachim ( 28.11.2021 07:40)> Wir haben keine Angabe zur Frequenz
Völlig falsch! Natürlich liegt diese Info vor.
Zur Zeit t0 gibt es einen Sprung von 0 auf 1.
Nach der Fourier Analyse bekommst du das Spektrum.
Jetzt fleißig rechnen.
Wesentlich ist die Entferung (1m) zwischen Taster und Lampe.
Spätestens nach etwa 3,3ns beginnt der Strom der Wellenfront durch die
Lampe sich aufzubauen.
Die Lampe ist an beiden Enden über eine ideale 1/2 Lichtjahre lange
Leitung angschlossen. Für den Stromfluß ist der Wellenwiderstand der
Leitung von Bedeutung. Wie schnell der Wellenwiderstand seinen gültigen
Wert einnimmt hängt von der Frequenz der Spannungsquelle ab. Je kleiner
die Frequenz umso länger dauert dies.
(der Einschaltvorgang hat ein Spektrum dessen Amlitude mit der Frequenz
abnimmt)
Man kann sich vorstellen, dass ein Strom fließt der sich entlang der
Leitungskapazität aufbaut.
(gleiches gilt auch für die Kopplung über die Leitungsinduktivitäten)
Dies braucht aufgrund der verteilten Leitungskapazität entsprechend
Zeit. Der Leitungskurzschluss wird erst nach einen halben Jahr erreicht
und es dauert ein weiteres halbes Jahr bis dieser Kurzschluss am
Leitungsanfang wahr genommen wird.
Fazit, der Einschaltevorgang dauert ein Jahr bis sich an der Lampe die
VOLLE Batteriespannung aufgebaut hat, allerdings nur bei keinem ohmschen
Leitungswiderstand und keiner ohmschen Ableitung.
Lichtjahre.PNG
(5,5 KB)
