Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie lange würde es dauern, bis die Glühbirne leuchtet?


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von Thomas R. (r3tr0)


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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.

: Verschoben durch Moderator
von Stefan P. (form)


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Du hast in der Zeichnung das wichtigste Maß vergessen. Den Abstand 
zwischen Taster und Lampe.

von Thomas R. (r3tr0)


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Stefan P. schrieb:
> Du hast in der Zeichnung das wichtigste Maß vergessen. Den Abstand
> zwischen Taster und Lampe.

Tatsächlich!

Abstand sollte 1 Meter betragen.

von Achim K. (achim67)


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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

von Dergute W. (derguteweka)


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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

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Warum heißt der Stromkreis Stromkreis?

Natürlich weil er einen Kreis bildet.

Wie lang ist der Kreis?

Na, einfacher geht doch garnicht!

Beitrag #6890730 wurde vom Autor gelöscht.
von Oliver S. (oliverso)


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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

von MaWin (Gast)


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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

von Andreas B. (bitverdreher)


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Der Strom "bewegt" sich mit knapp Lichtgeschwindigkeit. Ich würde es so 
auf 90% schätzen. Die Elektronen selbst sind wesentlich langsamer.

von Ste N. (steno)


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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?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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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.

von Thomas R. (r3tr0)


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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

von Oliver S. (oliverso)


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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

von MaWin (Gast)


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Dave erklärt es noch einmal etwas anschaulicher.

https://www.youtube.com/watch?v=lBycH31K-E8

Thomas R. schrieb:
> Electroboom wird bald selber ein Video darüber machen

Hoffentlich wird es nicht so eine Peinlichkeit wie mit der Kette.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Oliver S. schrieb:
> ie dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden.

Das stimmt so nur in der idealisierten Theorie.

Interessanter wird es, wenn man noch betrachtet wie die konkrete Länge 
das "Lichtjahr lange Kabel" überhaupt ermittelt wurde. Ist da der 
Einfluss des Materials und des Isolators schon mitberücksichtigt?

- 
https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1985/page152/index.html

"Aus dem Reziprokwert der Lichtgeschwindigkeit 3.108 m/s erhält man die 
Laufzeit eines Impulses pro Meter, wenn das Dielektrikum Luft wäre. 
Wegen des Isoliermaterials im Kabel wird die Laufzeit unter 
Berücksichtigung eines Verkürzungsfaktors von 0,66 um den Faktor 1,5 
größer, beträgt somit bei 1 m Kabel immerhin 5 ns"

- https://de.wikipedia.org/wiki/Verk%C3%BCrzungsfaktor
- https://de.wikipedia.org/wiki/Verz%C3%B6gerungsleitung

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wenn ich mich schon auf eine mögliche Dauer von bis zu 2 Jahren 
einstelle, würde ich keinen Taster nehmen ... :-)

Gruß
Jobst

von Helge (Gast)


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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. :-)

von Marek N. (Gast)


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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?

von MaWin (Gast)


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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.

von Thomas (Gast)


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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.

von Thomas (Gast)


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Ahh, und gleich den ersten Fehler gefunden - die Laufzeit stimmt ja 
nicht, die Leitung ist ja 1 LichtJAHR und nicht eine LichtSEKUNDE lang 
:-P

von A-Freak (Gast)


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von Marek N. (Gast)


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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.

von Oliver S. (oliverso)


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A-Freak schrieb:
> Siehe auch

das ganze Netz. Das Thema ist allgegenwärtig.

Oliver

von Harald W. (wilhelms)


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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.

von Umpf (Gast)


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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.

Beitrag #6891135 wurde vom Autor gelöscht.
von npn (Gast)


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Umpf schrieb:
> Der redet von AC

Aha? Wo ist bei deiner Wechselstrombatterie der Minuspol?

Thomas R. schrieb:
> Minuspol der Batterie

von Oliver S. (oliverso)


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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

von Zeitreisender (Gast)


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>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 ....

von Georg M. (g_m)


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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?

von Dergute W. (derguteweka)


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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

von Rainer V. (a_zip)


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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

von currentladder (Gast)


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Immer diese unvollständigen Angaben.

Wie dick ist die Leitung?

von Samonat (Gast)


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currentladder schrieb:
> Immer diese unvollständigen Angaben.
>
> Wie dick ist die Leitung?

Klingeldraht.

von currentladder (Gast)


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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.

von Guido K. (Firma: Code Mercenaries GmbH) (thebug)


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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?

von Joachim B. (jar)


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currentladder schrieb:
> Immer diese unvollständigen Angaben.
>
> Wie dick ist die Leitung?

wie dick ist der Tastendrücker?

von Cyblord -. (cyblord)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Εrnst B. (ernst)


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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?

von batman (Gast)


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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. :)

von Haumia-tiketike (Gast)


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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"

von Oliver S. (oliverso)


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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

von Harald W. (wilhelms)


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Dergute W. schrieb:

> Bei wichtigen Fragen zu Schwalben ist es ja genauso.

Davon gibts ja noch eine spezielle Unterart, die nur auf
Fußballplätzen vorkommt.

von LostInMusic (Gast)


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>[...] 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).

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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?

von Rainer V. (a_zip)


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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

von Cyblord -. (cyblord)


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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.

von Peyer (Gast)


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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.

von Harald W. (wilhelms)


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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.

von Elektrofan (Gast)


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> Allenfalls also ein auf der kompletten Länge so weit runter
> gekühltes Material, dass Supraleitung vorliegt. Wie hoch ist da die
> Ausbreitungsgeschwindigkeit?

  v=c/√(µ(r)*ε(r))

Im Vakuum also c.

https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Permeabilit%C3%A4t#Komplexe_Permeabilit%C3%A4t,_Permeabilit%C3%A4tszahl

https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A4t

von Rainer V. (a_zip)


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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

von Bey Tel Shny T'r (Gast)


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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/

von Diplom-Amateur (Gast)


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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.

von g457 (Gast)


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>> 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.

von Test (Gast)


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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?

von Rainer V. (a_zip)


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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

von Cyblord -. (cyblord)


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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.

von Oliver S. (oliverso)


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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

von Rainer V. (a_zip)


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Diplom-Amateur schrieb:
> Frage an Radio Eriwan

Kann man von Hoffmannstropfen Kinder kriegen? "Wie alt ist Hoffmann"

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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?

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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.

von Mark S. (voltwide)


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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.

von Mark S. (voltwide)


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Rainer V. schrieb:
> Kann man von Hoffmannstropfen Kinder kriegen? "Wie alt ist Hoffmann"

Und im Keller surrt die Bartwickelmaschine....

von Michael W. (michael_w459)


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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? ^^

von Rainer V. (a_zip)


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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!

von Test (Gast)


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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?

von Test (Gast)


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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.

von Michael W. (michael_w459)


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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?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Test schrieb:
> Stell Dir das ganze mal als Plattenkondensator vor,

Du hast noch die induktive Kopplung (Vorzeichen) zu berücksichtigen.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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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?)

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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!

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


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Also früher war alles besser, da hätten wir das nachgebaut und probiert.

So ich suche jetzt mal bei ebay nach 0Ohm Strippen.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


Angehängte Dateien:

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Frank D. schrieb:
> 0Ohm Strippen

gefunden!

von Cyblord -. (cyblord)


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Josef L. schrieb:
> Frank D. schrieb:
>> 0Ohm Strippen
>
> gefunden!

Jetzt noch in Länge von 1LJ oder willst du das zusammenstückeln?

: Bearbeitet durch User
von Jobst M. (jobstens-de)


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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

von npn (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Frank D. schrieb:
>> 0Ohm Strippen
>
> gefunden!

Da steht aber nicht, ob die auch eine Länge von 1 Lichtjahr haben...

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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.

von Rainer V. (a_zip)


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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

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


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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?

von Jobst M. (jobstens-de)


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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

von Rainer V. (a_zip)


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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

von Falk B. (falk)


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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.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Josef L. schrieb:
> Wo setht denn, welche Spannung oder Stromstärke die Birne aushält?

Die Spannungsüberhöhung am Leitungsende durch die Wanderwellen macht 
dann der Birne zu schaffen.

https://www.yumpu.com/de/document/read/21801536/u-fachgebiet-hochspannungstechnik
https://www.schutztechnik.com/posts/was-sind-eigentlich-wanderwellen

von Falk B. (falk)


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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.

von Falk B. (falk)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Joachim (Gast)


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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

von Peyer (Gast)


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Falk B. schrieb:
> https://www.youtube.com/watch?v=lBycH31K-E8
> In dem Zusatzvideo rudert er ein wenig zurück.

"I'm - did deliberately left that out of the video, [...]"

;-)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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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.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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.

von Peyer (Gast)


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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.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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.

von Joachim (Gast)


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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

von Helge (Gast)


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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?

von Peyer (Gast)


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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?

von Joachim (Gast)


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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

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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?

von Marek N. (Gast)


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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.

von Joachim (Gast)


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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

von Michael W. (michael_w459)


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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.

von Rainer V. (a_zip)


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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

von A-Freak (Gast)


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> 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

von Benutzer 2349057 (Gast)


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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.

von ??? (Gast)


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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…

von Martin S. (sirnails)


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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...

von Martin S. (sirnails)


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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.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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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.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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> 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.

von ??? (Gast)


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Sind es nicht 4?

von M. K. (sylaina)


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??? 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 ;)

von Helge (Gast)


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Fließt negativer Strom (also elektronen rein) wirklich ganz genau gleich 
schnell wie positiver Strom (Elektronen wegnehmen)? :-)

von Georg M. (g_m)


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Derek Muller hat versucht, Elektrik mit der theoretischen Physik zu 
kombinieren.
Ob das gelungen ist...

von ??? (Gast)


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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.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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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.

von Stefan P. (form)


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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?

von ??? (Gast)


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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?

von Cyblord -. (cyblord)


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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.

von Bernhard S. (gmb)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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??? 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.

von Martin S. (sirnails)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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??? 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.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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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.

von M. K. (sylaina)


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Was hier so alles ausgerechnet wird, alter Schwede, habt ihr 
langeweile...und ich erst, wo ich den Kram auch noch lese :D

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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.

von Klaus (Gast)


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Chapeau, chapeau - ich bin tief beeindruckt von so viel geballter 
Intelligenz!

Lauter kleine, überkandidelte 'Einsteins' hier - Zwerge auf den 
Schultern von Zwergen...

von Otto Matic (Gast)


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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!

von Georg M. (g_m)


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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.

von Peyer (Gast)


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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.

von Cyblord -. (cyblord)


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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?

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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>
> 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.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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> 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.

von Cyblord -. (cyblord)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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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.

von Elektrofan (Gast)


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> 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.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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> 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.

von Falk B. (falk)


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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!

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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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.

von Carsten S. (dg3ycs)


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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

: Bearbeitet durch User
von Bernhard S. (gmb)


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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.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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!

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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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.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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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.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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@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

von Εrnst B. (ernst)


Angehängte Dateien:

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von Alois (Gast)


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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?

von Cyblord -. (cyblord)


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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.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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.

von ??? (Gast)


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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?

von Alois (Gast)


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Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder aus?

von ??? (Gast)


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Alois schrieb:
> Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder
> aus?

Spätestens wenn kein Strom mehr fließt.

von Dieter D. (dieter_dosenkohl)


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Alois schrieb:
> Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder
> aus?

Das Ausschalten dauert genauso lange wie das Einschalten.

von Physiker (Gast)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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??? 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).

von Alois (Gast)


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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.

von Joachim (Gast)


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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

von ralf (Gast)


Angehängte Dateien:

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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%.

von Joachim (Gast)


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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

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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...

von Joachim (Gast)


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Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat, sondern 
insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist.

Gruß

von ??? (Gast)


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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…

von Rainer V. (a_zip)


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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

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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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. 😄

von Joachim (Gast)


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??? 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

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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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.

von Otto Matic (Gast)


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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.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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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 :)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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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.

von ralf (Gast)


Angehängte Dateien:

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Bei 10 kOhm sieht das so aus.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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?

von ??? (Gast)


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Uninteressant! Nimm eine Tausendstel Sekunde und extrapoliere!

von Falk B. (falk)


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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.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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ralf schrieb:
> Bei 10 kOhm sieht das so aus.

Zeigt eine Spannungsüberhöhung. Die Tendenz paßt schon mal, wenn auch 
diese höher sein müßte.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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!

von Marko (Gast)


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Wert legt das Kabel? Und muss derjenige zum drücken zurück? ;D

von Rainer V. (a_zip)


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Marko schrieb:
> Wert legt das Kabel? Und muss derjenige zum drücken zurück? ;D

hab ich doch schon gesagt...einer der Apostel!
Rainer

von Markus L. (markus_fh)


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Das Problem diskutiert aktuell Robert Feranec mit Eric Bogatin:

https://www.youtube.com/watch?v=Lp_b8gQpxW8

: Bearbeitet durch User
von ralf (Gast)


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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.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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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

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


Angehängte Dateien:

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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. 🚀

von Joachim B. (jar)


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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!

: Bearbeitet durch User
von heute nicht ... (Gast)


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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

von Georg M. (g_m)


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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.

von Bernhard S. (gmb)


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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.

von ??? (Gast)


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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?

von Bernhard S. (gmb)


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??? 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. "

: Bearbeitet durch User
von Peyer (Gast)


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??? schrieb:
> 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?

Also er mit "Inches" angefangen hab, hab ich abgeschalten...

von Markus L. (markus_fh)


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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.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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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}
 verifiziert werden.)

: Bearbeitet durch User
von Joachim (Gast)


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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

von DoS (Gast)


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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.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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@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.)

: Bearbeitet durch User
von Joachim (Gast)


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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

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Analog dazu wärem zwei kurzgeschlossene 240 Ohm Antennenkabel mit 10m 
Länge zu rechnen, was die Transiente auf der gegenüberliegenden Seite 
induziert.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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@ Dieter, 28.11.2021 08:56
Und wie könnte ich mir die beiden von Dir erwähnten, jeweils 
kurzgeschlossenen 240 &#969; -Leitungen mit der Sprungfunktion 
-Spannungsquelle & der &#128161;) zusammen geschaltet vorstellen?

von ??? (Gast)


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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.

von Gerald K. (geku)


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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.

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