Ende letzten Jahres hatte ich durch Zufall experimentell entdeckt, dass
sich niederfrequente Spannungssignale in kurzen und unterminierten
Kabeln deutlich schneller als mit Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Ich hatte das in diesem Forum gepostet
(Beitrag "Bitte um Wiederholung von Messungen, da die Ergebnisse der Physik widersprechen [Endet: 10.2.]"). Einige der Kommentare
erwiesen sich als sehr hilfreich. Besonders wichtig war die
Feststellung, dass man den Effekt numerisch mit SPICE simulieren kann.
Dies war für mich ein Hinweis dafür, dass es sich um einen klassischen
Effekt handeln muss. Darauf habe ich aufgebaut. Am Ende bin ich zu einer
analytischen Lösung der Telegraphengleichungen gelangt, bei der auch die
Leitungslänge des Kabels mit als Parameter enthalten ist. Aus der
zugehörigen Übertragungsfunktion dieser Lösung kann man folgendes
ablesen:
1. Elektrisch kurze, unterminierte Kabel verhalten sich wie ideale
Totzeitglieder, d.h das Ausgangssignal ist gleich dem verzögerten
Eingangssignal.
2. Die Verzögerung ist für normale Kupferkabel so klein, dass die
zugehörige Signalgeschwindigkeit die Vakuumlichtgeschwindigkeit
erheblich überschreitet.
3. Da die Übertragungsstrecke ein ideales Totzeitglied darstellt gilt:
Phasengeschwindigkeit = Gruppengeschwindigkeit = Signalgeschwindigkeit.
4. In elektrisch kurzen Kabeln existieren keine Reflexionen,
insbesondere auch dann nicht, wenn nicht terminiert wird (war ein
vieldiskutierter Punkt).
5. Berücksichtigt man den Skin-Effekt, so stimmen Experiment und Lösung
der Telegraphengleichungen perfekt überein.
6. Verbindet man viele elektrisch kurze Übertragungsstrecken
rückkopplungsfrei, dann multiplizieren sich die Übertragungsfunktionen.
Die gesamte Übertragungstrecke hat daher die gleiche hohe
Signalgeschwindigkeit, wie ein einzelnes Segment für sich allein.
7. Der Effekt hätte eigentlich schon im späten 19. oder im frühen 20.
Jahrhundert vorhergesagt werden können (vielleicht wurde er es auch,
aber ich habe nichts gefunden).
8. Da es ein klassischer Effekt ist, handelt es sich nicht um einen
Quanteneffekt (kein Nimtz-Effekt).
9. Die Formel für die Signalgeschwindigkeit hängt nur vom
Widerstandsbelag, dem Kapazitätsbelag und der Leitungslänge ab. Der
Induktivitätsbelag bestimmt hingegen, ab welchen Frequenzen und
Leitungslängen ein Kabel elektrisch kurz ist.
Hier der Link zum Artikel:
https://www.researchgate.net/publication/340351965_General_analytic_solution_of_the_telegrapher's_equations_and_the_resulting_consequences_for_electrically_short_transmission_lines
Formel (15) ist die Übertragungsfunktion (Spannung) einer terminierten
oder offenen Übertragungsstrecke der Länge l am Ort x. Die Gleichungen
(16) und (20) sind die zugehörigen Lösungen der Telegraphengleichungen
(Leitungsgleichungen).
> ... deutlich schneller als mit Vakuumlichtgeschwindigkeit ...
Schrottproduzent.
> Einige der Kommentare erwiesen sich als sehr hilfreich.
Schrottkonsumenten.
Da war doch mal sowas mit Hohlleitern...
Ich kann jetzt die Mathematik nicht nachvollziehen, dafür binb ich
zusehr der Praktiker. Aber ich habe doch den sehr starken Verdacht daß
die Laufzeit durch die Kabelstrecke am Ende doch genau gleich der
Lichtgeschwindigkeit sein wird wenn man einen Equalizer berücksichtig
der die Pulsform von Eingang und augang exakt gleich macht.
Das ist das selbe Prinzip wie die Speichen eines Fahrrads die sich, mit
passender Geschwindigkeit und aufgenommen mit passender
Belichtungszeit/Bilder pro Sekunde, rückwärts bewegen.
Diese Rotation der Speichen in die entgegengesetzte Richtung des Rades
konnte bis jetzt aber auch noch niemand praktisch nutzbar machen.
Steffen schrieb:> den Effekt numerisch mit SPICE simulieren kann
Hallo Steffen, hast du vielleicht eine Simulation davon für LTspice?
Würde mich brennend interessieren.
Steffen schrieb:> experimentell entdeckt, dass sich niederfrequente Spannungssignale in> kurzen und unterminierten Kabeln deutlich schneller als mit> Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Da war Camille Flammarion schon vor 120 Jahren. Steht alles in seinem
Buch "Unbekannte Naturkräfte" von 1908!!! Camille Flammarion war u.a.
Direktor der Pariser Sternwarte. Siehe Camille Flammarion auf Wikipedia.
Steffen schrieb:> Elektrisch kurze, unterminierte Kabel verhalten sich wie ideale> Totzeitglieder, d.h das Ausgangssignal ist gleich dem verzögerten> Eingangssignal.
Sehr geehrter Herr Steffen, haben Sie dazu einmal die Ortskurve
aufgezeichnet? Wenn ja, kann ich Ihnen detailliert zeigen, was in Ihrem
Versuchsaufbau passiert. Auch eine Darstellung im Smith Diagramm könnte
klärend sein. Im Unterforum HF und Felder wird man Ihnen sicherlich
behilflich sein könnten. Mit freundlichen Grüßen
Hallo Stefan,
die ersten beiden Formeln deines "Papers" sind falsch, wenn ich mich
nicht täusche. Weiter habe ich nicht gelesen. Damit erübrigt sich auch
der Rest...
Gruß,
grtu
A-Freak schrieb:> Da war doch mal sowas mit Hohlleitern...
Das stimmt. Außerdem gibt es noch den Nimtz-Effekt. Beides sind aber
Effekte mit hochfrequenten EM-Wellen.
A-Freak schrieb:> Aber ich habe doch den sehr starken Verdacht daß> die Laufzeit durch die Kabelstrecke am Ende doch genau gleich der> Lichtgeschwindigkeit sein wird wenn man einen Equalizer berücksichtig> der die Pulsform von Eingang und augang exakt gleich macht.
Am einfachsten verständlich wird der Effekt, wenn man nicht an digitale
Datenübertragung denkt, sondern sich stattdessen vorstellt, dass ein
Audiosignal übertragen wird. Ein Audiosignal hat keine Nutzinformation
oberhalb von ca. 15 kHZ. Schickt man ein solches Audiosignal durch eine
100 Meter lange Leitung (hochohmig terminiert, geschirmt wegen
Noiseminimierung), so ist das Signal ca. 40 ns verzögert, aber ansonsten
identisch. Die Verschiebung hört man nicht und es ist auch nicht
einfach, die Verschiebung zu messen. Man kann aber immer wieder
100-Meter-Segmente entkoppelt aneinander hängen. Dann multiplizieren
sich die Übertragungsfunktionen und der Effekt wird offensichtlicher.
rµ schrieb:> Das ist das selbe Prinzip wie die Speichen eines Fahrrads ...
Der Kutschenradeffekt entsteht durch Unterabtastung, und zwar dann, wenn
die Signalfrequenz größer ist, als die halbe Abtastfrequenz (siehe
Shannon-Theorem). Bei diesem Thema hier wird jedoch nichts abgetastet.
Kleinsäuger schrieb:> Hallo Steffen, hast du vielleicht eine Simulation davon für LTspice?> Würde mich brennend interessieren.
Angehängt sind drei Dateien 'BAChain.asc' und 'CAT5.asc/asy'. In
'BAChain.asc' befindet sich das Modell einer 400-Meter langen
Buffer-Amplifier-Chain, mit drei Impedanzwandlern und vier jeweils
hundert Meter langen Segmenten (unten rechts) und einer 400 Meter langen
Leitung. Auf der linken Seite befindet sich ein Filter, welcher aus
einem Eingangsimpuls die hohen Frequenzen herausfiltert. Das
Eingangssignal und die beiden Ausgangssignale werden in ein Wav-File
ausgegeben.
Das Modell 'CAT5.asc' ist ein sog. Lumped-Modell. In meinem Paper
berechne ich zunächst ebenfalls die Übertragungsfunktion eines
Lumped-Models (allerdings analytisch nicht numerisch), lasse dann aber
die Segmentanzahl per Grenzwertübergang gegen unendlich gehen.
Charly Max schrieb:> Da war Camille Flammarion schon vor 120 Jahren.
Ich bin sofort bereit zu glauben, dass der Effekt bereits vorhergesagt
wurde. Es ist so vieles vergessen worden. Beispielsweise werden die
Telegraphengleichungen heute auf Oliver Heaviside zurückgeführt. Das
stimmt aber nicht, dann bereits Gustav Kirchhoff hat sie 1857 in "On the
motion of electricity in wires" angegeben (i.Ü. vor den
Maxwellgleichungen). Kannst Du mir die Textstelle von Flammarion als PDF
geben?
Bademeister Rudolph schrieb:> haben Sie dazu einmal die Ortskurve> aufgezeichnet?
Die Übertragungsfunktion lautet bei hinreichend niedrigen Frequenzen für
elektrisch kurze, unterminierte Übertragungsstrecken: H = exp(-j ω τ)
mit τ = 1/2 R' C' l^2, mit l als Leitungslänge, R' als Widerstandsbelag
und C' als Kapazitätsbelag.
Siehe Totzeitglied auf Seite 4:
https://www.tu-ilmenau.de/fileadmin/public/regelungstechnik/Lehre/RST1/Material/rst1_beiblatt_ueGneu.pdfA. G. schrieb:> die ersten beiden Formeln deines "Papers" sind falsch, wenn ich mich> nicht täusche. Weiter habe ich nicht gelesen. Damit erübrigt sich auch> der Rest...
Wenn man die Gleichungen (16) und (20) in die Telegraphengleichungen
(26) einsetzt, wird man erkennen, dass die Gleichungen eine valide
Lösung darstellen. Ich hätte mir die Herleitung daher auch sparen können
und einfach schreiben können "Wie man durch Einsetzen feststellen kann,
ist ... eine Lösung der Telegraphengleichungen." Ich fand es nur
hilfreich, dass man sieht, dass man die Lösung aus einem Lumped-Model
durch Anwendung gewöhnlicher Wechselstromrechnung herleiten kann.
Steffen schrieb:> A-Freak schrieb:>> Da war doch mal sowas mit Hohlleitern...>> Das stimmt. Außerdem gibt es noch den Nimtz-Effekt. Beides sind aber> Effekte mit hochfrequenten EM-Wellen.
Au ja, das kam im Fernsehen, sehr hochfrequent, noch hochfrequenter über
Satellit.
Im Fernsehen kommt vieles, über Aliens und Naturkatastrophen.
Keine Ahnung, wie dumm man sein muss, um nicht zu erkennen, daß es sich
dabei um Märchen handelt.
Nimtz arbeitet mit Impulsen die schneller sind als seine Messgeräte.
Ein Nadelimpuls
1
|
2
|
3
---- ----
wird in einem Messgerät als Energie absorbiert und mit der verlangsamten
Geschwindigkeit wiedergegeben
1
.
2
. .
3
.... ......
Wenn der Impuls grösser war, also mehr Energie enthielt
1
|
2
|
3
|
4
---- ----
wird die Fläche unter der Ausgangssignalkurve grösser
1
.
2
. .
3
. .
4
.... ......
Dabei verschiebt sich deren Maximum nach hinten.
Wer nun absolut dämlich ist, vergleicht das starke energiereiche
Eingangssignal zeitlich mit dem schwachen aufgefangenen Ausgangssignal
und kommt zum Irrtum, daß der Peak im Ausgangssignal zeitlich vor dem
Peak im Eingangssignal lag, oder zumindest nicht so weit zeitlich
dahinter wie der Geschwindigkeit entsprechen würde.
Aber dazu muss man wirklich extrem dumm sein. Er hätte den Beginn des
Signals vergleichen müssen (wenn überhaupt).
Markus schrieb:> http://www.quantino-theory.org/> https://www.xing.com/profile/Steffen_Kuehn10/cv
Das ist wirklich schlimm, sov iel Dämlichkeit.
Steffen schrieb:>> Charly Max schrieb:>> Da war Camille Flammarion schon vor 120 Jahren.>> Ich bin sofort bereit zu glauben, dass der Effekt bereits vorhergesagt> wurde. Es ist so vieles vergessen worden. Beispielsweise werden die> Telegraphengleichungen heute auf Oliver Heaviside zurückgeführt. Das> stimmt aber nicht, dann bereits Gustav Kirchhoff hat sie 1857 in "On the> motion of electricity in wires" angegeben (i.Ü. vor den> Maxwellgleichungen). Kannst Du mir die Textstelle von Flammarion als PDF> geben?
Leider befindet sich das Buch nicht in meinem Besitz.
Ich war seinerzeit bei der Bundeswehr in Munster stationiert, und habe,
da man mit dem Wehrpass auch kostenlos Bahn fahren konnte, immer gerne
nach Dienstschluss die umliegenden Städte besucht. So war ich dann auch
einmal in Soltau und wollte kurz in die Stadtbücherei schauen. Dort habe
ich dann das Buch von Camille Flammarion entdeckt. Aus kurz mal schauen
waren mehrere Stunden geworden und ich musste die nun schließende
Stadtbücherei verlassen. Ärgerlicherweise hatte ich mich so sehr
verspätet, das auch der letzte Zug schon abgefahren war. Ich war
seinerzeit zu sparsam, und bin es heute noch, mir ein Taxi zu leisten.
Ich rechnete mir aus, das ich mit flottem Schritt, und ein paar
eingelegten Laufpassagen es bis zum Zapfenstreich zum Kasernengebäude in
Munster so gerade eben noch schaffen würde. Schlussendlich nahm mich ein
Autofahrer, der mich ? laufen sah mit.
Der Routenplaner gibt für diesen Fußmarsch " 3 Std. 51 Min. (18,8 km)
über Emminger Weg" an. Ich hatte das damals für mich sicherlich deutlich
kürzer kalkuliert. Aber ein penetrant hilfsbereiter Autofahrer hat meine
sicherlich sehr sportlichen Ambitionen zu nichte gemacht...
Steffen schrieb:> Wenn man die Gleichungen (16) und (20) in die Telegraphengleichungen> (26) einsetzt, wird man erkennen, dass die Gleichungen eine valide> Lösung darstellen. Ich hätte mir die Herleitung daher auch sparen können> und einfach schreiben können "Wie man durch Einsetzen feststellen kann,> ist ... eine Lösung der Telegraphengleichungen." Ich fand es nur> hilfreich, dass man sieht, dass man die Lösung aus einem Lumped-Model> durch Anwendung gewöhnlicher Wechselstromrechnung herleiten kann.
Erkläre doch bitte mal wie (1) und (2) denn überhaupt die Situation
beschreiben, die Du lösen willst.
Ich habe dein Paper nicht weiter gelesen, und werde auch nicht meine
Zeit mit so einem Schwachsinn vergeuden. Eines ist mir jedoch
aufgefallen als ich die Referenzen angeschaut habe. Ich weiß nicht was
Du für ein Bild von Wissenschaft hast, aber sein eigenes
nicht-peer-reviewed "Paper" (was hier ja schon zerrissen wurde) zu
zitieren und als Fakt hinzustellen ist jawohl eine Frechheit. Da platzt
mir echt der Kragen. Ich sage es wie es ist: Du bist bemüht und hast ein
unberechtigtes Maß an Selbstüberschätzung.
Steffen schrieb:> Bademeister Rudolph schrieb:>> haben Sie dazu einmal die Ortskurve>> aufgezeichnet?>> Die Übertragungsfunktion lautet bei hinreichend niedrigen Frequenzen für> elektrisch kurze, unterminierte Übertragungsstrecken: H = exp(-j ω τ)> mit τ = 1/2 R' C' l^2, mit l als Leitungslänge, R' als Widerstandsbelag> und C' als Kapazitätsbelag.>> Siehe Totzeitglied auf Seite 4:> https://www.tu-ilmenau.de/fileadmin/public/regelungstechnik/Lehre/RST1/Material/rst1_beiblatt_ueGneu.pdf
Nein, definitiv nein. In der Ortskurve für nichtterminierte Leitungen
(die ich von Ihnen haben wollte) sollten auch Variationen der am Ausgang
zu sehenden Amplitude abgebildet sein. Die Formel mit der Sie mich hier
abzuspeisen versuchen leistet das nicht. Die richtige Formel sollte als
Mindestforderung folgende 4 Konstanten beinhalten: Induktivitätsbelag,
Kapazitätsbelag, Längswiderstandsbelag und Querwiderstandsbelag. In
letzterem spiegeln sich z.B. dielektrische Verluste wieder.
Zur Strafe jetzt 20 Bahnen extra, Kraul, Brust, Rücken und Delphin immer
im Wechsel.
Btw. Mit den Schwimmleinen (die rot-weißen, siehe Bild im Anhang), wenn
sie nicht im Wasser liegen, kann man sehr anschaulich stehende Wellen
demonstrieren. Das Ende der Schwimmleinen einmal lose und einmal
fixiert.
Das Schwimmbad bleibt bis auf weiteres wegen der aktuellen Corona Krise
geschlossen.
Charly Max schrieb:> das Buch von Camille Flammarion
Oh, ich habe gerade bei Amazon geschaut, das Exemplar für ich glaube 16€
ist verkauft, nur noch ein Exemplar für 27€ ist jetzt noch erhältlich.
Steffen, hast du es erworben? Geh bitte sorgfältig damit um und halte es
stets unter Verschluss. Nicht das es irgend einem Spinner oder Bösewicht
mit Welteroberungsambitionen noch in die Hände fällt.
Steffen schrieb:> Angehängt sind drei Dateien 'BAChain.asc' und 'CAT5.asc/asy'. In> 'BAChain.asc' befindet sich das Modell einer 400-Meter langen> Buffer-Amplifier-Chain, mit drei Impedanzwandlern und vier jeweils> hundert Meter langen Segmenten (unten rechts) und einer 400 Meter langen> Leitung.
Suchst du noch Investoren? Könnte mich mit einen mittleren
sechsstelligen Betrag ? einbringen.
Du hast deine Entdeckung sicherlich durch internationale Patente
schützen lassen. Ich sehe da auch gewaltiges Potential für den
Hochfrequenzhandel.
Die LTspice Files konnte ich leider noch nicht ausprobieren, hatte heute
einen intellektuellen Schwächeanfall, der immer noch anhält. Vielleicht
muss ich damit zum Arzt, trau mich gar nicht. Wegen Corona ?
Ansteckungsangst.
Michael B. schrieb:> Nimtz arbeitet mit Impulsen die schneller sind als seine Messgeräte.
Gut erklärt. Im Gegensatz zum Nimtz-Effekt ist dieser Effekt hier ein
ULF-Effekt und eine Konsequenz der Telegraphengleichungen, also reinste
Elektrotechnik. Messfehler können nicht die Erklärung sein, wenn die
Telegraphengleichungen (komplexe Wechselstromrechnung) die Existenz des
Effekts fordern.
Siehe Anhang "Rechnung.pdf".
Charly Max schrieb:> Aber ein penetrant hilfsbereiter Autofahrer hat meine> sicherlich sehr sportlichen Ambitionen zu nichte gemacht...
:-)
A. G. schrieb:> Erkläre doch bitte mal wie (1) und (2) denn überhaupt die Situation> beschreiben, die Du lösen willst.
Zunächst, ich "will" die Situation nicht lösen, sondern ich habe sie
gelöst, denn (15) ist der wesentliche Bestandteil DER Lösung der
Telegraphengleichungen. Das ist eine mathematische Tatsache.
Formel (2) ist die Impedanz des am weitesten rechts liegenden Segments:
ZQ liegt parallel zu ZT und ZL liegt in Reihe. Mit Formel (1) kommt man
rekursiv zum Gesamtwiderstand. So ist Z(2) gleich ZQ parallel zu Z(1)
und ZL liegt in Reihe. Z(3) ist wieder ZQ parallel zu Z(2) und ZL liegt
in Reihe usw.
A. G. schrieb:> Ich habe dein Paper nicht weiter gelesen, und werde auch nicht meine> Zeit mit so einem Schwachsinn vergeuden.
Es ist alles freiwillig.
A. G. schrieb:> Eines ist mir jedoch> aufgefallen als ich die Referenzen angeschaut habe. Ich weiß nicht was> Du für ein Bild von Wissenschaft hast, aber sein eigenes> nicht-peer-reviewed "Paper" (was hier ja schon zerrissen wurde) zu> zitieren und als Fakt hinzustellen ist jawohl eine Frechheit.
Das Paper, das Du meinst, ist ein halbes Jahr alt. Ein Peer-Review kann
bis zu 2 Jahre dauern, insbesondere wenn es kontrovers ist. Soll ich
solange warten? Das macht niemand so. Wenn sich neue Erkenntnisse
ergeben und ich mich auf ein Paper beiziehen muss, dann tue ich es, auch
wenn es nur auf einem Preprint-Server liegt. Und in diesem speziellen
Fall kann ich mich nur auf mich selbst beziehen und muss es sogar.
Bademeister Rudolph schrieb:> Nein, definitiv nein. In der Ortskurve für nichtterminierte Leitungen
Siehe Anhang "Rechnung.pdf".
Kleinsäuger schrieb:> Du hast deine Entdeckung sicherlich durch internationale Patente> schützen lassen.
Mir geht es eigentlich nur darum Antworten zu finden. Falls jemandem
eine gute Anwendung einfällt, dann kann er es gern nutzen wie er möchte.
Steffen schrieb:> ... das ist eine mathematische Tatsache.
Den Gedanken daß Du in Deinen Messungen und Berechnungen einen Fehler
machen könntest hast Du schon einkalkuliert!? Daß Du Dich verrennst in
eine Idee die sich irgendwann als Seifenblase entpuppt.
Es gibt Dinge, die KANN es einfach nicht geben! Beispielsweise ein
Perpetuum Mobile. Oder, wie bei Dir, eine Informationsübertragung
schneller als Lichtgeschwindigkeit. Das widerspricht allen Gesetzen der
klassischen Physik. Einsteins Gedanke daß die Lichtgeschwindigkeit eine
ABSOLUTE Grenze darstellt wurde in über 100 Jahren nicht widerlegt - und
da waren ein paar sehr kluge Köpfe dabei.
Es gibt doch diverse Herleitungen für unterminierte transmission lines,
und in der Phasen- und Gruppengeschwindigkeit muss irgendwo LC
auftauchen. Du hast einfach irgendwo einen Rechenfehler gemacht.
Mache ich eine Tzunamisimulation in einem 100m Becken, dann dauert es
bis dieser am Ende angekommen ist. Vorher ist noch zu beobachten, wie
sich das Wasser am Ufer zurueckzieht. Unterteile ich das in vier
rueckkoplungsfreie Abschnitte und verwende jeweils das zurueckziehende
Wasser am Ufer zur Triggerung, dann ist das Signal mit
Ueberwassergeschwindigkeit gewandert.
Diese mathematische Loesung der mechanischen Telegrafengleichung ist
natuerlich in der elektrischen Telegrafengleichung auch enthalten.
Mohandes H. schrieb:> Den Gedanken daß Du in Deinen Messungen und Berechnungen einen Fehler> machen könntest hast Du schon einkalkuliert!?
Selbstverständlich. Ich glaube nichts, weder von anderen noch von mir
selbst, bis ich vollständig überzeugt bin.
Mohandes H. schrieb:> Es gibt Dinge, die KANN es einfach nicht geben! Beispielsweise ein> Perpetuum Mobile.
Das sehe ich genauso. Aus diesem Grund habe ich auch ein Problem mit den
Maxwellgleichungen, weil der Verschiebungsstrom die Impulserhaltung
verletzt. Sollten die Maxwellgleichungen stimmen, müsste man
beispielsweise IC's bauen können, die, wenn sie von Wechselstrom
durchflossen werden, im Vakuum von selbst immer schneller werden. An
EM-Drives glaube ich erst, wenn ich sie sehe.
Mohandes H. schrieb:> Oder, wie bei Dir, eine Informationsübertragung> schneller als Lichtgeschwindigkeit. Das widerspricht allen Gesetzen der> klassischen Physik. Einsteins Gedanke daß die Lichtgeschwindigkeit eine> ABSOLUTE Grenze darstellt wurde in über 100 Jahren nicht widerlegt - und> da waren ein paar sehr kluge Köpfe dabei.
Meinst Du nicht, dass das, was Du hier schreibst, sehr
unwissenschaftlich ist? Es widerspricht nicht allen Gesetzen der
klassischen Physik, sondern lediglich der Raumzeit-Idee. Man müsste noch
nicht mal die Einsteinschen-Axiome verwerfen, um überlichtschnelle
Informationsübertragung mit der Theorie in Einklang zu bringen. Ich bin
kein Physiker, aber ich kann der Physik nur empfehlen, sich wieder
kritischer mit ihrem Erbe des 19. Jahrhunderts auseinanderzusetzen und
weniger dogmatisch daherzukommen. Auch etwas mehr Bodenständigkeit würde
ich mir wünschen. Des Weiteren möchte ich die Frage aufwerfen, wie es
möglich ist, dass die Lösungen der Telegraphengleichungen in allen
Lehrbüchern unvollständig zu sein scheinen, obwohl die
Telegraphengleichungen schon 163 Jahre alt sind?
A. G. schrieb:> Es gibt doch diverse Herleitungen für unterminierte transmission lines,> und in der Phasen- und Gruppengeschwindigkeit muss irgendwo LC> auftauchen. Du hast einfach irgendwo einen Rechenfehler gemacht.
Wenn man sich die Übertragungsfunktion (15) anschaut, dann fällt auf,
dass sowohl der Wellenwiderstand, als auch die Fortpflanzungskonstante
vorkommen. Bei einem unterminierten Kabel spielt der Wellenwiderstand
allerdings keine Rolle, da die entsprechenden Terme herausfallen. Übrig
bleibt nur die Fortpflanzungskonstante, in der allerdings auch L' und C'
vorkommen. Die Näherung erster Ordnung für kleine Frequenzen enthält L'
gar nicht. Bei der Näherung zweiter Ordnung taucht L' nur in der
Amplitude auf, nicht aber in der Phase.
Ich als Elektrotechniker interpretiere den Effekt so, dass bei fehlender
Terminierung und kurzer Leitungslänge nur sehr wenig Strom in die
Leitung fließt. Die Induktivitäten sind damit quasi kurzgeschlossen und
die zeitlichen Änderungen des E-Felds können sich ungehindert
ausbreiten. Im Supraleiter sogar beinahe ohne Zeitverzögerung, weil hier
auch noch die Widerstandsbeläge verschwinden.
Dass es DIE Lösung der Telegraphengleichungen ist, kann man, wie schon
geschrieben, durch Einsetzen leicht überprüfen. Auch die Randbedingungen
sind erfüllt. Einen Rechenfehler kann man an dieser Stelle also mit
Sicherheit ausschließen.
Dieter schrieb:> Mache ich eine Tzunamisimulation in einem 100m Becken, dann dauert es> bis dieser am Ende angekommen ist. Vorher ist noch zu beobachten, wie> sich das Wasser am Ufer zurueckzieht. Unterteile ich das in vier> rueckkoplungsfreie Abschnitte und verwende jeweils das zurueckziehende> Wasser am Ufer zur Triggerung, dann ist das Signal mit> Ueberwassergeschwindigkeit gewandert.> Diese mathematische Loesung der mechanischen Telegrafengleichung ist> natuerlich in der elektrischen Telegrafengleichung auch enthalten.
Wenn man auf der Wasseroberfläche laufende Wellen erkennen kann, dann
hat man auch Reflexionen. Hier geht es jedoch um elektrisch kurze
Leitungen, d.h. die zeitlichen Änderungen der Spannung am Eingang sind
so langsam, dass eine Welle nicht einmal in Bruchteilen in das Kabel
hineinpasst. Dein Beispiel ist an sich gut, aber es verletzt die
Bedingung "elektrisch kurz".
Steffen schrieb:> Aus diesem Grund habe ich auch ein Problem mit den> Maxwellgleichungen, weil der Verschiebungsstrom die Impulserhaltung> verletzt.
Und das hast du Crackpot wie festgestellt?
Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit,
aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher.
Albert Einstein, *1879 †1955 (wikipedia)
Physiker
Hat nicht Maarten Schmidt vor 50 Jahren gedacht er hätte ein weißes Loch
entdeckt aus dem Plasmajets mit 10 oder 11 Facher Lichtgeschwindigkeit
kommen.
Soweit ich mich erinnere stellte es sich als Supermassives schwarzes
Loch heraus, und die hohe Geschwindigkeit war ein Mess- / Denkfehler. Es
waren nur um die 70% c.
Möglicherweise liegt hier das gleiche vor. Ein Denkfehler ?
Steffen schrieb:> Das sehe ich genauso. Aus diesem Grund habe ich auch ein Problem mit den> Maxwellgleichungen, weil der Verschiebungsstrom die Impulserhaltung> verletzt. Sollten die Maxwellgleichungen stimmen, müsste man> beispielsweise IC's bauen können, die, wenn sie von Wechselstrom> durchflossen werden, im Vakuum von selbst immer schneller werden. An> EM-Drives glaube ich erst, wenn ich sie sehe.
Ohne Verschiebungsstrom keine elektromagnetischen Wellen, weil dann rot
H = 0 wäre.
Der Verschiebungsstrom verletzt die Impulserhaltung ausdrücklich nicht.
Im Gegenteil: er bringt sie wieder zurück. Und zwar, wenn Du von einer
Nahwirkungstheorie ausgehst, also dass ein Objekt nur von den
Gegebenheiten vor Ort beeinflusst wird und nicht auf magische Weise über
beliebe Distanzen.
Wenn Du davon ausgehst, dass die Übermittlung der Gegebenheiten von Ort
A nach Ort B Zeit braucht, dann wäre die Impulserhaltung verletzt, weil
zum Zeitpunkt t actio ungleich reactio wäre. Du musst also dem Raum auch
die Eigenschaft Impuls zuordnen. Das geschieht hier mathematisch über
das Konzept des Feldes, also einer Eigenschaft die Du jedem Raumpunkt
zuordnen kannst.
Dass Licht auch Impuls hat sieht man an den Lichtmühlen. Den richtigen,
im Hochvakuum.
Gruß
"eigentlich eine Phasenverschiebung zwischen beiden Kanälen von mehr als
333 ns erwarten. Für Frequenzen oberhalb von 100 kHz ist das auch so. "
Eine Phasenverschiebung wird normalerweise in Grad angegen.
Phi= delta_t*2pi*f
300*10^6m*330*10^-9 ergibt rund 1000m
Rund 35ns fuer 100m
"Schaut man in den Plot, so sieht man, dass ein 30 kHz Signal für 100
Meter nur etwa 70 ns benötigt. Zusammen mit den 20 ns des
Impedanzwandlers kommt man dann auf weniger als 100 ns für 100 m. Das
ist immer noch deutlich schneller als c und man kann durch diesen Trick
sehr große Entfernungen überbrücken."
Dein Signal war also nur c/2 schnell.
Dieter schrieb:> Vor einigen Jahren veroeffentlichte ein Labor es habe etwas schneller> als c gemessen. Am Schluss war es ein interessanter Messfehler.
Nein, es war ein dummer Kontaktfehler, einmal ein Kabel rausgezogen und
neugesteckt und weg war der Nobelpreis:
"Eine potenzielle Fehlerquelle ist ein loses Glasfaserkabel, das
GPS-Signale auf einen Computer überträgt. ... Eine systematische
Verzerrung der Datenübertragung wäre natürlich verheerend für die
Analysen. Und tatsächlich scheint es, dass die Kabelverbindung die Daten
um 60 Nanosekunden verlangsamt hatte ? also gerade den Betrag, um den
die Neutrinos angeblich zu schnell unterwegs waren."
aus:
https://www.wissenschaft.de/technik-digitales/messfehler-ueberlichtgeschwindigkeit/
Wobei auch ohne den Steckfehler zu fragen ist, warum man sowas von
Umgebeungseinflüßen abhängiges wie das GPS-Signal als Zeitnormal nimmt
statt einer kalibrierten lokalen Atomuhr.
Joachim schrieb:> Der Verschiebungsstrom verletzt die Impulserhaltung ausdrücklich nicht.> Im Gegenteil: er bringt sie wieder zurück. Und zwar, wenn Du von einer> Nahwirkungstheorie ausgehst, also dass ein Objekt nur von den> Gegebenheiten vor Ort beeinflusst wird und nicht auf magische Weise über> beliebe Distanzen.>> Wenn Du davon ausgehst, dass die Übermittlung der Gegebenheiten von Ort> A nach Ort B Zeit braucht, dann wäre die Impulserhaltung verletzt, weil> zum Zeitpunkt t actio ungleich reactio wäre. Du musst also dem Raum auch> die Eigenschaft Impuls zuordnen. Das geschieht hier mathematisch über> das Konzept des Feldes, also einer Eigenschaft die Du jedem Raumpunkt> zuordnen kannst.
Es ist richtig, was Du schreibst. Nur leisten die Maxwellgleichungen das
nicht. Sie sind auf eine noch zu lösende Weise unvollständig.
Ein möglicher Beweis dafür, dass der Verschiebungsstrom die
Impulserhaltung verletzt, ist folgender:
1. Man berechnet zunächst das E- und H-Feld für einen Draht mit einem
kleinen Luftspalt, in dem für kurze Zeit ein Gleichstrom fließt. Den
Gleichstrom zwingt man mit einer Stromquelle auf. Durch den Strom laden
sich die beiden Pole der Drahtlücke auf und es entsteht ein E- und wegen
der zeitlichen Änderung des E-Feldes ein H-Feld (Die Drahtlücke ist ein
Kondensator). Die zugehörige Lösung der Maxwellgleichungen kann man
geschlossen analytisch angeben.
2. Man bringt eine Leiterschleife in die Drahtlücke, die von einem
Gleichstrom durchflossen ist und berechnet auch dessen Felder.
3. Man berechnet die Lorentzkraft des Drahtes mit dem Luftspalt auf die
Leiterschleife.
4. Man berechnet die Lorentzkraft der Leiterschleife auf den Draht.
5. Man vergleicht beide Kräfte und stellt fest, dass sie in die gleiche
Richtung zeigen.
Man kann sich das auch anschaulich machen, indem man die H-Felder
aufzeichnet. Siehe angehängte Skizzen. Zur Erklärung, das H-Feld des
Verschiebungsstroms ähnelt dem Magnetfeld, das ein realer Strom
erzeugte, wenn er den Luftspalt durchfließen würde.
Ich errinere mich noch an andere Beweise. Ich glaube es gibt einen in
"Advances in Weber and Maxwell Electrodynamics". Der Autor (nicht ich)
bleibt anonym, weil er seine berufliche Karriere nicht in Gefahr bringen
möchte. Es ist traurig, dass es viele heute nicht mehr wagen,
kontroverse Erkenntnisse zu veröffentlichen. Manche Professoren
schreiben erst im Rentenalter über das, was sie wirklich denken und was
sie tatsächlich für richtig halten. Aus diesem Grund kann sich auch
Falsches lange Zeit in der Wissenschaft halten und überdauern.
Dieter schrieb:> Eine Phasenverschiebung wird normalerweise in Grad angegen.
Ich benutze keine Phasenverschiebungen sondern phase delays.
Steffen schrieb:> Ich errinere mich noch an andere Beweise. Ich glaube es gibt einen in> "Advances in Weber and Maxwell Electrodynamics". Der Autor (nicht ich)> bleibt anonym, weil er seine berufliche Karriere nicht in Gefahr bringen> möchte. Es ist traurig, dass es viele heute nicht mehr wagen,> kontroverse Erkenntnisse zu veröffentlichen. Manche Professoren> schreiben erst im Rentenalter über das, was sie wirklich denken und was> sie tatsächlich für richtig halten. Aus diesem Grund kann sich auch> Falsches lange Zeit in der Wissenschaft halten und überdauern.
Das gibt 1000 Crackpotpunkte!
Steffen schrieb:> es sich nicht um einen Quanteneffekt
Schließlich gibt es Verfahren zur Codierung von Signalen bei der die
Informationsträger entkoppelt werden und trotzdem abhängig reagieren.
Das magnetische Feld ist auch nur ein relativistischer Effekt des
E-Feldes mit Bewegung. Damit verknüpft sind ein paar Unlogigkeiten in
Verbindung mit den Maxwellgleichungen. Herr von Klitzing fand den
Quantenhalleffekt. Das hat natürlich Auswirkungen nicht nur im
Hallsensor. Die größten Teile der Abweichungen des Rauschens von
üblichen erweiterten Modellen lassen sich mit dem Effekt von Klitzing
plausibel erklären.
Niedrige Freqenzen, sehr kleine Pegel, insbesondere Pegeländerungen -
Rechne mal wie weit Du da runter musst, um in den Bereich zu kommen,
dass ein Quantenhalleffekt Auswirkungen haben könnte.
Übrigens Wanderwellen auf Hochspannungsleitungen, die zur Wellen in zwei
Richtungen führen an wellenimpedanzmäßigen Unstetigkeitsstellen, wird
mal -c in der Telegrafengleichung benötigt, sonst geht es nicht. Aber
über eine kleine Rechendefintion (also Trick) wird das 2c, das nicht
sein darf, umgangen.
Das sei mal hier in den Ring geworfen. Soviel Futter sei unter die
gefährlichsten Raubtiere der Erde geworfen.
> Steffen schrieb:> experimentell entdeckt, dass sich niederfrequente Spannungssignale in> kurzen und unterminierten Kabeln deutlich schneller als mit> Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Knallharte Fakten!
Ich hoffe, da kommt noch was!
Mal Butter bei die Fische, Steffen!
Der Artikel zur Analyse des hier thematisierten FTL-Effekts auf Basis
der Transmission-Line-Theory ist jetzt in einem Journal veröffentlicht:
https://www.scirp.org/pdf/jemaa_2020061215435425.pdf
Bei denjenigen, die sich konstruktiv an der Diskussion beteiligt hatten,
möchte ich mich bedanken. Ohne die Idee den Effekt mit SPICE zu
analysieren wäre ich nicht auf die Idee gekommen, dass es sich um einen
Effekt handelt, den man mit Hilfe der klassischen
Transmission-Line-Theory und etwas Signaltheorie so befriedigend
verstehen und analysieren kann.
Steffen schrieb:> Meine Interpretation des Effekts ist folgender: Der hohe Eingangswiderstand des
Scopes sorgt dafür, dass die Stromstärke im Kabel sehr klein ist. Weiterhin ist
auch die Frequenz sehr niedrig. Das bedeutet, dass das Kabel kaum von einem
Magnetfeld umgeben ist
Bei kaum vorhandenem Strom nicht ungewöhnlich.
> und dass vernachlässigbar wenig Gegeninduktivität auftritt.
Das muß Du mir jetzt aber mal ganz genau erklären.
> Mit anderen Worten, es baut sich keine elektromagnetische Welle auf, die sich
bekanntlich nur mit Lichtgeschwindigkeit c ausbreitet.
Aha. Und was breitet sich nicht nur mit Lichtgeschwindigkeit aus?
Die Thematik scheint Deinen Horizont zu übersteigen, wodurch Deine
Mathekenntnisse völlig nutzlos für Dich sind.
Bitte unbedingt nicht widersprechen*1. Steffen ist vollkommen im Recht.
Der Effekt beruht auf einer altbekannten Hohlleiter-Theorie, die im
Wesentlichen zwischen den Ohren des Probanden stattfindet.
[1]
Wird jeder Chefarzt einer gut geführten Klapse bestätigen.
Steffen schrieb:> Der Artikel zur Analyse des hier thematisierten FTL-Effekts auf Basis> der Transmission-Line-Theory ist jetzt in einem Journal veröffentlicht:>> https://www.scirp.org/pdf/jemaa_2020061215435425.pdf
Scientific Research Publishing.
im Journal of Electromagnetic Analysis and Applications
Wirklich ? Ich hoffen Du hast nicht die 799$ laut Preisliste
bezahlt sondern die Angebotswochen mitgenommen...
Ein Raubverlag der für Geld quasi alles veröffentlicht das irgendwie
wissenschaftlich aussieht.
Aber back to Topic.
Informationsübertragung schneller als licht und dann auch noch
in Kupfer(oder sonstigem Leiter). DAS würde die Grundfeste
von allem erschüttern.Seit über 100 Jahren ist es keinem gelungen
Einsteins Theorien zu widerlegen . Ganz im Gegenteil....
Lerninstructor schrieb:> Wobei auch ohne den Steckfehler zu fragen ist, warum man sowas von> Umgebeungseinflüßen abhängiges wie das GPS-Signal als Zeitnormal nimmt> statt einer kalibrierten lokalen Atomuhr.
Weil man lokale Atomuhren normalerweise nach GPS nachstellt, um sie zu
synchronisieren, weil die sonst nicht genau genug sind. Hat die Atomuhr
eine Genauigkeit von 10^-14, so geht sie im Jahr 1e-14*86400*365 s = 31
ns falsch. Die Uhren laufen aber jahrelang und die Effekte, die man
beobachten will, sind kleiner als das.
Dazu muss man ja auch absolut synchronisieren, stabil reicht nicht.
Marc D. schrieb:> Informationsübertragung schneller als licht und dann auch noch> in Kupfer(oder sonstigem Leiter). DAS würde die Grundfeste> von allem erschüttern
Nicht nur das. Es würde den Erfinder steinreich machen. Ähnlich wie ein
Pertetuum Mobile. Komischerweise ist bisher noch nicht eines dieser
Genies reich geworden. Ganz im Gegenteil :)