@ "???", 28.11.2021 09:27: Ja, ich hatte Laplace im Sinn. Fleissig rechnen mit Fourier... naja
@ Gerald, 28.11.2021 09:29: Danke, das müsste doch dann doch wieder gemäss Leitungstheorie nachvollziehbar sein.
Xeraniad X. schrieb: > Danke, das müsste doch dann doch wieder gemäss Leitungstheorie > nachvollziehbar sein. Ja, wobei die Dynamik des Wellenwiderstandes berücksicht werden muss. Der Wellenwiderstand gilt für ein "Eingespieltes System". Die "VOLLE Spannung" ist die Batteriespannung reduziert um die Spannungsabfälle an den beiden Z11s.
Wenn ich am Bike oder Auto über den Handgriff einen Bowdenzug ziehe, wird am anderem Ende die Reaktion sofort und ohne Zeitverzögerung ausgelöst. Egal, ob am Vergaser, Choke, Kupplung, Bremse, Tank-/ Kofferraumschloß o- a. Bauteilen gezogen wird. Nix Geschwindigkeit der Ausbreitung einer Welle oder so. Die Bowdenzugseele ist ja immer da, und wenn die nicht gerade so ein Billoigzeug ist, längt sie sich nicht. Die Außenspirale als Gegenhalt natürlich auch. Die Lösung für das Einschalten einer Lampe in 1 Lichtjahr Entfernung ist also ein Batterie und Schalter an der Lampe, sowie ein entsprechend langer Bowdenzug zum Schalter. Schaltet die Lampe garantiert sofort. Als alter Schrauber muß ich noch drauf hinweisen: Wird bei der Länge vielleicht etwas schwergängig sein, also gerade verlegen, und gut ölen ! :-)
Bei der Leitungstheorie verlaufen Hin- und Rückleiter parallel, was Einfluss auf die Felder und somit auf L' und C' hat. Hier verlaufen Hin- und Rückleiter entgegengesetzt. Gruß
Also der Wellenwiderstand war für mich (bei einer verlustfreien Leitung)
, bisher also recht konstant. Was hat das jetzt mit
zu tun, bzw. was wäre das? (1,1) der 4pol -Impedanz -Matrix? (Da wird mir wohl langsam nur der Kurt weiterhelfen können)
Xeraniad X. schrieb: > Und wie könnte ich mir die beiden von Dir erwähnten, Phase1: Erstmal gibt es nur die Übertragung von "Antenne" zu "Antenne" als ein Übersprechen der Leitungen. Phase2: Weil aber der ohmsche Widerstand Null ist, steigt der Strom so lange, bis die erste Reflexion von der Lampe zurückgelaufen ist. Dh wenn die Glühlampe so empfindlich ist, dass diese nach der Zeit Abstand/Lichtgeschwindigkeit bereits leuchtet, dann ist diese nach der Zeitdauer von einem Jahr, wenn der Strom über die lange Leitung ankommt spätestens durchgebrannt.
Schrauber schrieb: > Nix Geschwindigkeit der Ausbreitung einer Welle oder so. Die > Bowdenzugseele ist ja immer da, und wenn die nicht gerade so ein > Billoigzeug ist, längt sie sich nicht. > Die Außenspirale als Gegenhalt natürlich auch. Wenn der Bowdenzug 1m lang ist, dann daher es mindestens 3,3ns bis das "Signal" am anderen Ende angekommen ist.
Danke für alles, war unterhaltsam.
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Übrigens es handelt sich dabei um eine ideale Stromquelle. D.h. dI/dt bleibt über eine sehr lange Zeitdauer konstant. Man berechne mal den Strom, der so nach einem Tag fließt und welchen Platzbedarf die Elektronen als Querschnitt benötigen würden, also der Durchmesser der Elektronenwolke. Da kommt man in alle möglichen Grenzbereiche.
Jaja, und ich dachte noch, die "Batterie" als ideale Spannungs -quelle mit Sprungfunktion modellieren zu können, schönen Tag auch.
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Peyer schrieb: > 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. Das ist ein sehr guter Hinweis. Letztlich "breitet" sich die Information darüber wie lang die Leiter sind nur mit Lichtgeschwindigkeit aus. Das bedeutet, dass sie nach 3,3ns lediglich 1 Meter lang sind (bezüglich ihrer Wirkung). Nach der doppelten Zeit dann eben 2 Meter usw. Hier jetzt meine Erklärung, warum die Lampe dennoch nach 1m/c anfängt zu leuchten: Zwischen den Leitern bildet sich eine Kapazität aus. Die Information der Größe dieser Kapazität müsste sich ebenfalls mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Das bedeutet, dass sie nach 3,3ns der Kapazität entspricht, die sich bei einem Aufbau mit 1m langen Leitungen ergäbe. Dann wird sie immer größer, weil die Leiter immer länger werden (und zwar mit Lichtgeschwindigkeit). Das bedeutet, dass diese wachsende Kapazität auch ständig einen Stromfluss ermöglichen müsste, da sie nicht voll wird, solange sie anwächst. Es ist also so, als hätte man ständig den Effekt einer Kapazität, die im Einschaltaugenblick eine niederohmige Verbindung darstellt.
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@ Jonny O., 28.11.2021 10:54 "Zwischen den Leitern bildet sich eine Kapazität aus". Um Missverständnissen vorzubeugen: nicht zwischen den "Leitern" links und rechts (den beiden Dipol -Armen), sondern zwischen den Leiter -Paaren jeweils oben und unten, war das so von Dir gemeint.
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Eigentlich könnt Ihr aufhören zu spekulieren, denn der Thread enthält schon alle nötigen Infos: die Information über die Feldänderung kommt nach ca. 1m/c an der Lampe an. Ob sie davon leuchtet, hängt von der Lampe ab. Nach der Signallaufzeit der Wellen durch die Leitungen wird die Lampe nach und nach heller leuchten, bis die Reflektionen im Kabel im DC-Zustand abgeklungen sind. Das Veritasium-Video ist im Prinzip irreführend, genauso wie sein Lichtgeschwindigkeitsvideo.
Danke für den netten Hinweis, welchen ich sehr gerne näher inspizieren werden. Allerdings kommt mir die etwas pauschal formulierte Bermerkung, "wir können aufhören zu spekulieren", derzeit etwas überheblich vor.
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Xeraniad X. schrieb: > @ Jonny O., 28.11.2021 10:54 > "Zwischen den Leitern bildet sich eine Kapazität aus". > Um Missverständnissen vorzubeugen: nicht zwischen den "Leitern" links > und rechts (den beiden Dipol -Armen), sondern zwischen den Leiter > -Paaren jeweils oben und unten, > war das so von Dir gemeint. Ja genau. Danke für die Präzisierung. Sie bildet sich zwischen den parallel verlaufenden Leitungen aus.
Hier gibt's das ganze als hübsche Simulation: https://www.youtube.com/watch?v=aqBDFO1bEs8&ab_channel=BenWatson
Xeraniad X. schrieb: > Allerdings kommt mir die etwas pauschal formulierte Bermerkung, "wir > können aufhören zu spekulieren", derzeit etwas überheblich vor. Entschuldigung, so war es nicht gemeint. Ich wollte nur darauf hinweisen, dass die Sache bereits korrekt erklärt im Text zu finden ist. Es will sich aber bestimmt nicht jeder durch den ganzen Thread quälen.
Jemin K. schrieb: > Nach der Signallaufzeit der Wellen durch die Leitungen wird > die Lampe nach und nach heller leuchten Ich würde sagen, dass sie direkt mit voller Helligkeit leuchtet. Schließlich ist die Kapazität direkt zu Beginn (nach 3,3ns) ein quasi Kurzschluss, welcher aufrechterhalten wird, da die Kapazität weiter anwächst.
Irgendwie habe ich immer noch die Illusion /den Wunsch, das Ganze konsistent mit Leitungstheorie beschreiben zu können, denn der allmähliche (stufenweise) Anstieg des Stromes erinnert doch stark an die Reflexionen in den Leitungen. Auf der anderen Seite sehe ich auch die zunächst ungeladene Kapazität(en), welche zum Einschalt -Zeitpunkt zunächst wie ein Kurzschluss wirkt. Ich bastel ein Modell... (ohne Gewähr).
Auf der Batterieseite gibt es einen Sprung von Null auf die Batteriespannung. Der Stromverlauf wird zunächst eine linieare Steigung beginnend von Null mit U/X (X: Wellenwiderstand) aufweisen. Je länger die Leitung ist, desto mehr wird sich die Rückkopplung auswirken. Sekundar wird induktiv und kapazitiv ein Spannung induziert. Wenn zum Beispiel die Zeit von 2m/c vergangen ist, dann sind je rund 1,5m der Leitung glühlampenseitig vom Feld erfaßt. Die Glühlampe sieht nur die Spannung, die von dem 1,5m gegenüber dem Wellenwiderstand der weiteren Leitung abfällt. Auf der Seite vorher ist noch das Beispiel mit der 240 Ohm-Leitung. Das Verhalten läßt sich nachsimulieren auf einer solchen Leitung. Bei 10m Leitung verwende einfach mal eine Wellenlänge von 10cm. Es ist dabei schön zu sehen, wie von Periode zu Periode das Signal an der Last zunimmt. Nach hundert Perioden ist man am Leitungsende angelangt. Man berechne den Kopplungsfaktor der beiden Kabel in der Leitung über die Länge und vergleiche dann noch mit dem was passiert nach zweihundert bis vierhundert Perioden. Und dann rechnet man das Ganze mit immer größeren Wellenlängen durch, dh auch 10m, 20m, 40m, usw. nicht auslassen.
Jonny O. schrieb: > Xeraniad X. schrieb: >> @ Jonny O., 28.11.2021 10:54 >> "Zwischen den Leitern bildet sich eine Kapazität aus". >> Um Missverständnissen vorzubeugen: nicht zwischen den "Leitern" links >> und rechts (den beiden Dipol -Armen), sondern zwischen den Leiter >> -Paaren jeweils oben und unten, >> war das so von Dir gemeint. > > Ja genau. Danke für die Präzisierung. Sie bildet sich zwischen den > parallel verlaufenden Leitungen aus. Auch der Begriff "Kapazität" zwischen den parallel verlaufenden Leitungen ist hier unangebracht. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Kapazit%C3%A4t Elektrische Kapazität (Physik), Maß für die Fähigkeit eines Körpers oder Systems, elektrische Ladung zu speichern Hier hat ja nicht die eine Leitung (der parallel verlaufenden Leitungen) +Q und die andere -Q. Natürlich bewirken die Felder auch in 1 m Abstand etwas. In Summe schrieb ich deswegen auch von "Influenz". Gruß
Joachim schrieb: > Hier hat ja nicht die eine Leitung (der parallel verlaufenden Leitungen) > +Q und die andere -Q. Muss heißen: Das eine Teilstück der Leitung (oben bzw. unten). Ist ja jeweils die selbe... Gruß
Schrauber schrieb: > Schaltet die Lampe garantiert sofort. Das gilt im Newtonschen Universum, nicht aber im (erweiterten) Einsteinschen Universum. Gedankenexperiment: Dein Bowdenzug geht bis zum Mond und zurück. Zieht auch sofort? Glückwunsch, Du hast Überlichtgeschwindigkeit 'erfunden' %-)! Erde - Mond etwa 380.000 km, entspricht eine gute Sekunde (einfache Strecke). Die Lösung dieser - scheinbar simplen Aufgabe - scheint doch alles andere als trivial. Vom Gedanken an eine einfache Stange über die Leitungstheorie bis zur Relativitätstheorie ist alles dabei. Jemin K. schrieb: > dass die Sache bereits korrekt erklärt im Text zu finden ist. Auf welchen Text beziehst Du Dich? Ich sehe die Frage noch nicht zufriedenstellend beantwortet.
@joachim, z. B. 28.11.2021 09:57 Die beiden Dipol -Arme links und rechts darf ich nicht als getrennte Leitungs -Stücke getrennt betrachten & behandeln, denn sonst würde mein angestrebtes (Leitungs -) Modell deren (gegenseitige) Wechsel -Wirkung nicht berücksichtigen. Daher sehe ich es jetzt endlich ein... es ist als Dipol (nicht als nur einfach 2 Leitungen) zu betrachten... Danke
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Xeraniad X. schrieb: > Zwischen den Leitern bildet sich eine Kapazität aus". > Um Missverständnissen vorzubeugen: nicht zwischen den "Leitern" links > und rechts (den beiden Dipol -Armen), sondern zwischen den Leiter > -Paaren jeweils oben und unten, > war das so von Dir gemeint. Die Kapazität bildet sich, bedingt durch Potentia,unterschiede, gegenüber der Umgebung aus.
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... so wie z. B. einer Kugelelektrode?
Damit hatte ich immer schon Mühe, aber das ist mein Problem.
Ebenfalls bereitet mit noch Kopf-Zerbrechen, ob es bereits eine
vernünftige Annahme bezüglich des ohmschen Widerstandes der {hier}
postulierten idealen Birne gibt; derzeit habe ich diesen in meinen
Notizen als "R" bezeichnet.
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Mohandes H. schrieb: > Schrauber schrieb: >> Schaltet die Lampe garantiert sofort. > > Das gilt im Newtonschen Universum, nicht aber im (erweiterten) > Einsteinschen Universum. Für die Frage, wann die Lampe leuchtet, brauchen wir noch keinen Einstein (1905). Hier reicht Maxwell (1861 bis 1864). Für den Aspekt, dass die Schallgeschwindigkeit (aka Druckausbreitungsgeschwindigkeit) bei einem starren Gebilde nicht größer als die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit sein kann ev. schon. Aber auch hier kann man auf Maxwell verweisen, dass die Kraftübertragung elektromagnetisch erfolgt. > ... Ich sehe die Frage noch nicht zufriedenstellend beantwortet. Die Leitungen führen die Felder. Die Felder breiten sich im Vakuum mit c aus. Der Rest sind Schmutzeffekte. Gruß
Was wäre denn nun die definitive, erlösende Antwort auf die originale Frage, für alle diese Teilnehmer, welche jetzt noch fassungslos vor ihren Bildschirmen bangen, um der ersehnten, finalen Referenz -Lösung zu harren?
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Jemin K. schrieb: > die Information über die Feldänderung kommt > nach ca. 1m/c an der Lampe an. Ob sie davon leuchtet, hängt von der > Lampe ab. Das ist die eigentliche Frage. Dass zwei elektrische Leiter elektromagnetisch irgendwie (schwach) gekoppelt sind - besonders wenn sie parallel verlaufen - ist keine neue Erkenntnis.
Die orignale Frage lautete jedoch nicht genau so.
Wie denn wäre die Antwort {gemäss der angeblich nicht neuen Erkenntnis}
darauf?
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Durch die unklaren Bauteilwerte gibt es keine Antwort (bzw. mehrere).
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Ich mache mal folgende Annahmen: - Länge der Leitungen in jede Richtung 1/2 Lichtsekunde, also 150000km - Abstand der Leiter 1m - Drahtdurchmesser 1.5mm, damit Wellenwiderstand 862 Ohm - Leitungsverluste: keine - Batteriespannung 10V - Lampenwiderstand 100 Ohm Die Simulation habe ich daraufhin mit 2 "Lossy Transmission Lines" mit R=0, G=1f, C=3.87pF und L=2.88µH gemacht - bezogen auf die jeweilige Zeitkonstante L/c schauen sie im Prinzip gleich aus. Oben die Ergebnisse für am Ende offene bzw. abgeschlossene Leitungen. Wie man sieht ist es im Prinzip egal: bei der offenen Leitung wechselt das Vorzeichen, bei der geschlossenen bleibt es gleich. Nur die Stromstärke ändert sich jeweils wenn die Welle zurück kommt. Die Stromstärke schwankt in etwa um den Wert, den man mit einem Gesamtwiderstand aus Lampe plus 1-2x Wellenwiderstand bekommt. Als drittes das Ergebnis mit verlustbehafteter Leitung (0.02 Ohm/m) - erheblich niedrigerer Strom, nur für 1 Sekunde, dann wirds finster.
Danke @Josef L. 28.11.2021 14:32,
was mich gerade etwas ermuntert, meine Ansatz -Versuche mit
Leitungstheorie und Laplace -{Rück -}Transformation dennoch weiter zu
verfolgen {man möge mich da bitte de -motivieren; bezüglich einer
Wechselwirkung zwischen den beiden Dipol -Armen; welche in meinem
Leitungs -Modell nicht berücksichtigt wäre}.
Ich werde Dein Modell studieren.
(Ausserdem ist es ja nur auch ein unbedeutendes Detail, ob wir es mit
Lichtjahren oder Licht -Sekunden zu tun haben. Schliesslich wurde
irgendwo unterwegs im Verlaufe nebenbei die belanglose Nebensächlichkeit
offenbar, dass es nicht ganz um Lichtjahre ging, aber das ist ja, wie
bereits mehrfach kompetent erwähnt wurde, nur quantitativ.)
OK, ich erkenne: Das hinter der unklar formulierten Aufgabestellung
versteckte Modell ist zumindest (bewusst?) kontrovers; erst recht dann
fehlende /unvollständige konkrete numerische Angaben.
Das ist ja bereits den unterschiedlichen Betrachtungsweisen der
Teilnehmer leicht anzusehen.
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Jedoch, durch die bewusst unklare Spezifikation lockt & eröffnet sich der TO die Arena erst recht. Danke für die Erkenntnis @ TO » r3 tr0 « ^^.
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Man kann eine der beiden Seiten weglassen und dort Lampe und Batterie bzw. Schalter direkt verbinden. Wenn man dann die Lampe durch einen Widerstand und Batterie und Schalter durch einen Rechteckgenerator ersetzt, kann man das im stillen Kämmerlein testen, indem man als Doppelleitung mehrere Meter mit Koaxkabel nimmt (am Ende offen!) und die Spannung am Widerstand oszillografiert. Anbei das, was mit 12.3m altem 240-Ohm-Antennen-Flachbandkabel rauskommen sollte, was bei mir grade rumliegt, dazu eine 9V-Batterie und ein 680-Ohm-Widerstand. Einschaltimpuls halt. Ohne Triggerung am Oszi nicht zu sehen, daher mein Vorschlag mit Rechteckgenerator, hier zB f=50kHz. Danach Sense. Mit Koax dauert die gedämpfte Schwingung bedeutend länger, da L- und C-Beläge erheblich höher sind. Mit dünnem Koax nochmal länger, bis 1ms, also f<500Hz wählen.
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Gerald K. schrieb: > 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. Ah, gut das du das schreibst... Der Sinn von vorsätzlich eingefügten Leitungsverlängerungen ist also Schaltflanken bzw. Impulse möglichst weit abzuflachen und nicht wie ich bisher dachte Laufzeitunterschiede auszugleichen bzw. bewusste Verzögerungen zu erreichen bei möglichst UNVERÄNDERTER Signalform... Dann sind die schönen Schnörkel die man heute auf vielen Digitalbaugruppen findet, insbesondere im Bereich von Prozessoren und Speicher, also dazu da damit sich die Speicherzellen nicht vor den scharfen Flanken erschrecken und nicht um sich aus der Mechanik zwangsweise gegebenen Laufzeitunterschiede auszugleichen... Leute, lasst euch doch nicht von den absurd großen Dimensionen in die Irre führen. Das ganze kann man Problemlos skalieren. Und wie schon geschrieben: Wenn man das auf ein paar Meter bis hinunter zu Millimetern bzw von Lichtjahren auf Mikro- bis Nanosekunden herunterskaliert hat man etwas was seit jetzt beinahe einem Jahrhundert in der Technik bewusst ausgenutzt wird. https://de.wikipedia.org/wiki/Verz%C3%B6gerungsleitung#Elektromagnetische_Verz%C3%B6gerungsleitung Und nicht nur das: Licht benötigt im Vakuum für die Strecke von 1m ~2,6ns Zwei Nanosekunden sind eine Größenordnung die im Bereich von vielen der bei Hobbyelektronikern daheim stehenden Messgeräten auflösbar sind. Wenn man den Weg von 1m auf noch problemlos händelbare 5m oder 10m verlängert ist das selbst mit einfacheren Oszilloskopen (5ns/Div) noch hinreichend genau darstellbar. Jeder der ein noch so einfaches 50MHz Speicherskope und 10m Kabel daheim hat kann das problemlos selbst daheim nachstellen. Lediglich der Verkürzungsfaktor ist individuell. Selbst mit langsameren Speicherskopes (10MHz, 20MHz) geht das problemlos, nur die Leitung muss etwas länger sein wenn man ausreichende Ablesegenauigkeit möchte. Daher für das Beispiel: Einschaltverzögerung: 1 Jahr * (1 / Verkürzungsfaktor der Leitung) Bei idealer oder zumindest handelsüblicher Leitung gilt damit: 1 Jahr <= Leuchtbeginn < 2Jahre Wie geschrieben: Von der großen Dimension nichts besonders, tägliches Brot eines jedem der mit High-Speed Digitalschaltungen arbeitet und vielen anderen die sich mit Signalverarbeitung beschäftigen... Gruß Carsten
Josef L. schrieb: > Man kann eine der beiden Seiten weglassen und dort Lampe und Batterie > bzw. Schalter direkt verbinden. Das ist nicht das gleiche, weil Du dann eine phasenverschobene Lösung bekommst.
Carsten S. schrieb: > Der Sinn von vorsätzlich eingefügten Leitungsverlängerungen ist also > Schaltflanken bzw. Impulse möglichst weit abzuflachen und nicht wie ich > bisher dachte Laufzeitunterschiede auszugleichen bzw. bewusste > Verzögerungen zu erreichen bei möglichst UNVERÄNDERTER Signalform... Auch wenn es nicht ganz zur spannenden Aufgabe hier gehört...ist das wirklich so? Ging bisher immer davon aus, dass es tatsächlich um die Laufzeiten geht. Schließlich wollte schon ein "prähistorisches" D-Ram in einem schmalen Zeitfenster exakte Timings auf den Daten, Adress und Steuerleitungen. In diesem Zusammenhang macht "Schaltflanken bzw. Impulse möglichst weit abzuflachen" irgendwie keinen Sinn... Toller Faden jedenfalls! Gruß Rainer
Hi, Rainer V. schrieb: > Carsten S. schrieb: >> Der Sinn von vorsätzlich eingefügten Leitungsverlängerungen ist also >> Schaltflanken bzw. Impulse möglichst weit abzuflachen und nicht wie ich >> bisher dachte Laufzeitunterschiede auszugleichen bzw. bewusste >> Verzögerungen zu erreichen bei möglichst UNVERÄNDERTER Signalform... > > Auch wenn es nicht ganz zur spannenden Aufgabe hier gehört...ist das > wirklich so? Nein, natürlich nicht! ;-) Das war Sarkasmus angesichts der Theorien die hier manche verzapfen! Wo doch leitungslängenabhängige Signallaufzeiten nun wirklich seit Jahrzehnten anerkannter Stand der Technik sind und schon mehrfach von mehreren hier darauf hingewiesen wurde. Gruß Carsten
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Es ist noch viel verrückter - mal mit der "echten" Leitungssimulation (zu Fuß) simuliert! Mal alles auf eine Seite, die andere kurzgeschlossen, mal Batterie und Lampe in die Mitte; Leitungen jeweils am Ende offen.
Josef L. schrieb: > Es ist noch viel verrückter - mal mit der "echten" Leitungssimulation > (zu Fuß) simuliert! Mal alles auf eine Seite, die andere > kurzgeschlossen, mal Batterie und Lampe in die Mitte; Leitungen jeweils > am Ende offen. Ja, schöne Simulation... Aber was hat das jetzt mit der Aufgabe zu tun? Die Aufgabe war doch herauszufinden wann die Lampe beginnt zu leuchten. Also wie lange dauert es vom schließen des Stromkreises bis der Elektronenfluss durch den Glühdraht hinreichend stark ist damit dieser sichtbar Glüht. Und damit hat deine Simulation gar nichts zu tun. Was du Simulierst ist einfach das Ausbreitungsverhalten inkl. Reflexion an einer nicht abgeschlossenen Leitung bzw. bei einem Impedanzsprung. Also das Arbeitsprinzip nach dem man mit einem TDR Leitungslängen bestimmt (bzw. Unterbrechungen findet) Gruß Carsten
Carsten S. schrieb: > bis der > Elektronenfluss durch den Glühdraht hinreichend stark ist damit dieser > sichtbar Glüht. Das ist unlösbar, da keinerlei Angaben über die Lampe gemacht werden, und wie man an der Simulation sieht, fließt der Strom sofort! Wenn die Lampe mit dem Strom klarkommt, glüht der Draht, und wenn sie einen stärkeren Strom braucht bzw. die Spannung die an ihr abfällt zu niedrig ist, dann glüht sie nicht.
Hi, Josef L. schrieb: > Das ist unlösbar, da keinerlei Angaben über die Lampe gemacht werden, Naja, man kann -wie es hier die ganze Zeit für wesentlich wichtigere Elemente der Fragestellung gemacht wird- Annahmen treffen. Auf ein paar ms kommt es nun wirklich nicht an. Ich denke wir können uns beim Sinn der Aufgabe darauf einigen das es eine Lampe ist die bei der gegeben Batteriespannung abzgl. Spannungsverlust auf der Zuleitung vom Nennstrom durchflossen würde und damit Hell leuchten würde. Sonst würde die Aufgabe ja gar keinen Sinn machen. Und genauso kann man Annehmen das eine Glühlampe die vom Nennstrom durchflossen wird in weniger als einer Sekunde deutlich aufleuchtet. (Von wenigen Ausnahmen abgesehen wird in sehr viel weniger als 1 Sekunde bereits die praktisch volle Lichtstärke erreicht sein) Josef L. schrieb: > und wie man an der Simulation sieht, fließt der Strom sofort! Wenn die > Lampe mit dem Strom klarkommt, glüht der Draht, und wenn sie einen > stärkeren Strom braucht bzw. die Spannung die an ihr abfällt zu niedrig > ist, dann glüht sie nicht. Nein, genau das zeigt die Simulation ja gerade nicht! Du simulierst zuerst den Zustand am SCHALTER bei unterbrochenem Stromkreis. Stromfluss ist nur durch die Kapazitive Kopplung für den Einschaltimpuls möglich, dann im zweiten Modell hast du zwar den Verbraucher in der Mitte, aber zum einen einen ZWEIFACH unterbrochenen Stromkreis und zum anderen unterschlägt deine Simulation den wesentlichen Parameter: Die Laufzeit aufgrund der Strecke/räumlicher Ausdehnung! Und damit ist das ganze Witzlos... Noch einmal: Signallaufzeiten sind nichts neues! Diese treten immer auf und können positive und negative Auswirkungen haben. Im High Speed Digitaldesign sind die bereits seit mehr als einem Jahrzehnt bei Parallelen Bussen ein enormes Problem das auf jeden Fall beachtet werden muss. Die mechanische Länge aller Einzelleiter des Busses muss bis auf wenige mm (Vielleicht bald mm Bruchteile) exakt gleich lang sein. Da dies Layouttechnisch nicht so ohne weiteres möglich ist werden extra Umwegleitungen eingefügt damit die Signale auf allen Leitungen auch wirklich genau gleichzeitig ankommen. In den Anfangsjahren der Computertechnik hat man teilweise einfach viele Meter Draht als Zwischenspeicher verwendet. Die drahtlänge bestimmte die Speichertiefe. Effekt war die Laufzeit. (Danach ist man mechanische Laufzeiten und dann auf die direkten Vorläufer der heute bekannten Speichertechniken umgestiefen) usw. usf. Jedes Signal das sich ausbreitet hat eine Laufzeit. Insbesondere auch elektrische Signale entlang eines Leiters. Diese Laufzeit entspricht der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum multipliziert mit dem Kehrwert des Verkürungsfaktors des Leiters. Daher KANN die Lampe gar nicht "unmittelbar" leuchten. Mal ganz abgesehen davon das dies eine Informationsübertragung (Licht an ist Information: Schalter geschlossen) mit Überlichtgeschwindigkeit wäre. Und was das bedeutet muss ich dir glaube ich nicht erklären. Gruß Carsten
Josef L. schrieb: > Es ist noch viel verrückter - mal mit der "echten" Leitungssimulation > (zu Fuß) simuliert! Kannst du mal noch die Ströme an der Quelle und am "Ende" plotten lassen?
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Peyer schrieb: > Kannst du mal noch die Ströme an der Quelle und am "Ende" plotten > lassen? Ja, danke, das ist sehr aufschlussreich. Grün=Strom am Pluspol in die Leitung hinein Rot=Strom an R1 Gelb=Strom dazwischen am Ende der Leitung Blau=Strom am Ende der anderen Leitung, mit Minus davor Zwischen Rot und Grün keine Zeitverschiebung, geht ja mit Induktion Gelb und Blau dagegen mit halber Zeit bis zum Rücklauf. Und das Ganze als gedämpfte Schwingung da sich der Kondensator auflädt. Spannung steigt auf halbe Versorgungsspannung, Strom geht gegen Null. Also doch nur ein kurzer Blitz, falls der Draht da schon reagiert. Aber 2x 13m sind was anderes als 2x 150000 km. Wenn man die Leitung feiner modelliert, werden die Überschwinger kleiner. Mit dem Bauteil Transmission line bekommt man Rechtecke bzw. Spikes.
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OK, ich habe bisher schwachsinnigerweise nur die Spannung links am Lastwiderstand betrachtet - einzig sinnvoll ist der Spannungsabfall am Lastwiderstand und der Strom durch ihn. Anbei die Simulationen mal mit 2 offenen, dann mit 2 am Ende kurzgeschlossenen Transmission lines. Beide fangen gleich an, bei der offenen schlägt dann nach der Laufzeit Strom und Spannung zu negativen Werten um, nach 2x Laufzeit wieder ins positive, und nähert sich der Amplitude Null, bei der abgeschlossenen Version erhöhen sich Strom und Spannung jeweils stufenweise auf den Maximalwert. Juckt das keinen in den Fingern das mal nachzumessen? Rechteckgenerator, Oszi, 2x10m Koaxkabel? Ich müsste das Netzteil meines NF-Generators erst reparieren, da ist ein Tantalelko schwarz, am Ausgang 0V.
Josef L. schrieb: > Juckt das keinen in den Fingern das mal nachzumessen? Die Sachen für eine solche Messung sind leider dislosziiert. Nicht jeder hat noch so viel Platz.
M.E. gibt es hier zwei Aspekte: a) die rein leitungsgebundene Ausbreitung des Stromflusses (vgl. Verzögerungsleitung). In diesem Fall gibt es die lichtjahrlangen Verzögerungen. b) die EM-Feld-Kopplung zwischen den parallelen Leitern. Hier hat man nur einen geringen Abstand, aber auch eine geringe Kopplung. Aufgrund des viel geringeren Abstands verletzt ein rasch einsetzender ( t = d/c = 1m / 3e8m/s) Strom durch die Lampe nicht die RT-Postulate. Das Problem (d.h. die gestellte Aufgabe) ist, den Übergang von a) zu b) mathematisch hinzubekommen. P.S.: Bei den IC-Verzögerungsleitungen sehe ich nur Abschnitte, wo räumlich nahe Abschnitte auch elektrisch nahe sind. Ansonsten könnte man durch kapazitives Übersprechen doch ein (bedeutsames) Verschleifen der Flanken beobachten.
Josef L. schrieb: > Juckt das keinen in den Fingern das mal nachzumessen? Rechteckgenerator, > Oszi, 2x10m Koaxkabel? Ich muss morgen mal bei uns in der Ausbildungswerkstatt nachschauen, ob wir noch 2 mal 100m neue Kabeltrommeln mit 50 Ohm RG58 Koaxkabel im Regal liegen haben. Dann wird das Ergebnis genauer als mit 2 mal 10m und ich muss da nix mit dem Seitenschneider abknippsen. Die 2 Trommeln könnte man kurz zu Testzwecken anzapfen und dann heimlich wieder ins Regal legen. Falls die oben im Regal liegen, sind mir die zu schwer. Dafür muss ich extra einen Hubwagenfahrer finden und bitten mir die runterzuholen. Wichtig ist auch, dass die 200m nicht von den Trommeln abgerollt werden müssen, nur weil das Messergebnis sonst verfälscht wird!
Michael M. schrieb: > sind mir die zu schwer RG58/U sollten 100m ca. 4kg wiegen; ich habe schon überlegt 2x 100m 75-Ohm-Kabel bei Hornbach zu kaufen und wieder zurückzubringen ("wollte 50-Ohm, habs nicht gesehen"). Wenn die Feldkopplung schon auf den kurzen Strecken, wo weder ohmscher Widerstand noch Dämpfung eine wesentlicher Rolle spielen, zu einem Aufleuchten der Lampe führen, ist der Rest des Kabels für die Betrachtung unwesentlich.
Indem diese beiden corpea delicti auf Rollen aufgespult sind, werden sie
sehr wohl eine solche spielen; insbesondere da Du uns hier bereits die
Realität zeigst, während ich immer noch am Internett rumfummel.
Wer hätte {nebenbei befragt} etwas dagegen, wenn ich inzwischen den
Widerstand "R" der Glüh -Lampe gleich dem Wellen -Widerstand "Zl" (=
862.8... Ohm{!}) der Leitung gleichsetzte.
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Xeraniad X. schrieb: > 862.8... Ohm{!}) Hast du noch ne alte 60W-Glühbirne? https://helmuth-herterich.jimdofree.com/geistesblitze/kalt-und-hei%C3%9Fwiderstand-von-gl%C3%BChlampen/
Wieso so umstaendlich. Einfach mal fuer eine Grundwelle das Ergebnis uebertragen.
Ja, da müsste noch eine 60 W Birne im Vorrat sein, deren "Impedanz" {im
Betriebszustand} "zufällig" gut passt.
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Super, danke, dann kann das ja jetzt endlich gebaut werden.
Für den stationären Betrieb der klassischen 60W -Birne messe ich derzeit fast 882 Ohm. Die andere Birne hat aber nur 607 Ohm, die war noch älter!
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Josef L. schrieb: > Juckt das keinen in den Fingern das mal nachzumessen? Rechteckgenerator, > Oszi, 2x10m Koaxkabel? Irgendwie verstehe ich nicht, was das alles mit dem Koaxkabel zu tun hat. Beim Koaxialkabel bleibt die ganze Energie der elektromagnetischen Wellen im Kabel, und im Falle offener Leitungen wird sie in alle Richtungen des Universums abgestrahlt. Oder irre ich mich?
hi, die idee, dass aufzubauen sollte schon funktionieren. Im Deutschen Museum gibt es letztlich den Aufbau mit Glühlämpchen schon. Dort wird allerdings der Schalter "ganz oft" aus und ein geschaltet. Auf gut Deutsch: Man hat einen Dipol als Sendeantenne (angeschlossen an einen HF-Generator) und einen Dipol als Empfängerantenne. Der Empfängerdipol betreibt direkt eine kleine Glühlampe. Man kann von außen (Der Aufbau steckt in einer Art Vitrine hinter Glas) den Dipol drehen bis die Lampe erlischt. Damit zeigt man schön, dass Sender und Empfänger beide die gleiche Polarisation haben müssen, damit was übergekoppelt werden kann. Letztlich erzeugt man beim einmaligen Schließen eines Schalters auch ein hochfrequentes Signal und somit elektromagnetische Wellen. Denn in der Schaltflanke "stecken" quasi die hochfrequenten Anteile drinn. Ein simpler Schalter ist somit quasi ein HF-Sender, der allerdings nur ganz kurz arbeitet. Man wird also in jedem Fall ein Überkoppeln messen können (mit einem Oszi).
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Georg M. schrieb: > Oder irre ich mich? Wenn es nur auf die ersten paar (hundert) Meter ankommt, wird kaum was abstrahlen. Aber man kann ja auch 240-Ohm-Antennenkabel nutzen. Das darf dann halt nicht aufgerollt sein, und sollte in größerer Höhe gespannt sein. Es geht doch darum, dem R=0 möglichst nahe zu kommen, und das besteht darin, l und C zu vergrößern, indem der Abstand der Paralleldrahtleitungen verringert wird, so sehe ich es zumindest.
Jonny O. schrieb: > Man hat einen Dipol als Sender und einen Dipol als Empfänger. ...und der Empfangsdipol mit dem Glühbirnchen im Deutschen Museum dreht sich auch noch langsam, damit man die Energieübertragung von horizontaler und vertikaler Polarisation an der Helligkeit des Glühbirnchens vergleichen kann.
Um den Effekt zu sehen, wird eine Mindestleitungslänge benötigt, die das zwanzigfache des Abstandes der beiden Leiter voneinander übersteigt. Mit einem Koaxkabel wird jedoch das Ergebnis gegenüber der Zweidrahtlösung im Anfangsverhalten erheblich abweichen und wird asymptotisch auf das gleiche Endergebnis zulaufen.
Jonny O. schrieb: > Man hat einen Dipol als Sendeantenne Heinrich Hertz hat 1886 auch in dieser Richtung experimentiert.
Carsten S. schrieb: > Und nicht nur das: Licht benötigt im Vakuum für die Strecke von 1m > ~2,6ns Echt? In welchem Kurtiversum denn?
Fan von Yussif schrieb: > Echt? In welchem Kurtiversum denn? Die meisten Fehler in Rechnungen sind Vorzeichenfehler, dicht gefolgt von Verwechseln von "Mal" und "Geteilt durch" sowie Kommafehler, Klammern falsch setzen bzw. Auswerten und Zahlendreher beim Abschreiben. Statt hier die Lichtgeschwindigkeit durch den Brechungsindex zu teilen, wurde die Laufzeit durch den Brechungsindex geteilt. Ist vermutlich in der Hohlwelt, da gilt s`= 1/s https://de.wikipedia.org/wiki/Theorie_der_hohlen_Erde
Mal ne Frage dazu: würde die Lampe bei Wechselspannung jemals zur vollen Helligkeit kommen? Gruss aus dem Oberharz
Heinrich Conrad schrieb: > jemals zur vollen > Helligkeit definiere "volle Helligkeit" bei 50Hz, bei 10GHz, bei Veff, bei Vp, bei Vpp? ich verstehe nicht mal deine Frage!
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Fan von Yussif schrieb: > Echt? In welchem Kurtiversum denn? Im Wurstfingerversum... Josef L. schrieb: > Statt hier die Lichtgeschwindigkeit durch den Brechungsindex zu teilen, > wurde die Laufzeit durch den Brechungsindex geteilt. Du hast in der deiner Aufzählung den heute wohl am häufigsten vorkommenden Fehler vergessen. Zumindest in Fällen wo nebenbei ohne wichtigen hintergrund schnell was getippt wird: Den Tippfehler bei der Eingabe im Rechner! Aus der (richtigen) Überschlagsrechnung 1 / 299*10^6 ist unbemerkterweise wohl 1/399*10^6 geworden... Da das Ergebnis im Bereich des Erwartungswertes (untere einstellige ns pro m) lag ist mir das dann nicht weiter aufgefallen... Wobei es mit dem richtigen Wert noch einfacher ist! Gruß Carsten
Es gibt Irrtümer, es gibt Fälschungen und es gibt Strauß-Reden ;-)
Das "Problem" an LTspice und diesem Browser-Simulator ist, dass diese
mit konzentrierten Bauelmenten arbeiten und keine Feld-Effekte
berücksichtigen.
Wenn ich mit einem Rechteck-Signal an dem Anschluss-Beinchen von nem
Kondensator wackle, dann kann ich an anderem Ende dieses Gewackel
praktisch sofort (Sub-ns-Bereich) mit dem Scope messen und die
Simulation stimmt.
Zieht man die Kondensatorplatten 1 m auseinander, so wird es schon 3,33
ns dauern. Dieser Fall lässt sich in *spice schlecht bis gar nicht
modellieren.
Noch mal:
Elektromagnetische Felder und Wellen benötigen weder Leitungen, noch
Ladungsträger, noch ein Medium, in dem sie sich ausbreiten.
Das beste Beispiel dafür ist die Lampe*) im Video selbst, deren Licht
den Kamerasensor ganz ohne irgenwelche Leitungen erreicht, die Zeitdauer
zwischen Aufleuchten der Lampe und dem Eintreffen bei der Kamera ist
hier auch wieder "Distanz / Lichtgeschwindigkeit". Und das funktioniert
sogar im Vakuum des Weltraum.
Ganz im Gegenteil:
Leitungen und Leiter können sogar kontraproduktiv sein.
In einem Hohlleiter z.B. kann sich kein TEM-Mode ausbreiten ("DC geht
nicht durch").
*) Ideale Lampe angenommen ohne irgendwelche Aufwärm-Effekte
Marek N. schrieb: > Noch mal: > Elektromagnetische Felder und Wellen benötigen weder Leitungen, noch > Ladungsträger, noch ein Medium, in dem sie sich ausbreiten. Nikola Tesla träumte von einer drahtlosen Fernübertragung der elektrischen Energie.
Georg M. schrieb: > drahtlosen Fernübertragung der elektrischen Energie ... und damit wären wir wieder bei den Induktionsspulen, vielfältiges Thema hier im Forum in den letzten Wochen (Handy aufladen, oder elektrische Zahnbürste, Wasserkocher, Übertragung an Hörgeräte und Kopfhörer) - der Wirkungsgrad ist gering. Satellitenprojekte, die mit großen Spiegeln Sonnenenergie einfangen und als Mikrowellen auf die Erde senden: da möchte ich nicht da stehen wo der Strahl hinzielt (brutzel!) https://www.google.de/search?q=microwave+energy+transmission+from+space&&source=lnms&tbm=isch&sa=X
Josef L. schrieb: > Oder das Ganze irgendwo weitab von der Sonne, da wo jetzt > die Voyager-Sonden unterwegs sind, aufbauen. Könnte theoretisch praktisch gelöst werden - Platz gibt es genug. > wer betätigt ... den Schalter, wer guckt auf die Glühbirne? Diese Fragen ergeben sich aber doch erst weit nach "WER baut das WIE auf" (nach obiger Klärung des WO, obwohl man wegen just dieser auftretenden Problemchen das WO vielleicht (/mehrfach) überdenken müssen würde). Josef L. schrieb: > 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. Auch die Kapazität der Batterie fehlt - und ich meine nicht die parasitäre. Ist ja keine ideale Spannungsquelle (wieso überhaupt - um es noch unlösbarer zu machen...?). Jobst M. schrieb: > Wenn ich mich schon auf eine mögliche Dauer von bis zu 2 Jahren > einstelle, würde ich keinen Taster nehmen ... :-) > > Gruß > Jobst Das war wirklich sehr treffend (und erheiternd), danke dafür. ;)
Einigen Diskutanten hier scheint überhaupt nicht klar zu sein, welche Aussage eigentlich in diesem Video gemacht wird, nämlich dass die Lampe praktisch sofort¹ mit praktisch voller Helligkeit² leuchtet. ¹ Mit der winzigen Verzögerung von 1m/c = 3.3 ns aufgrund der 1 Meter Entfernung zwischen Schalter und Lampe. ² Wieviel weniger Helligkeit hängt vom Wellenwiderstand des Kabels und vom Widerstand der Glühbirne ab. Wenn der Wellenwiderstand viel kleiner ist als der Glühlampen-Widerstand, dann ist es nur ein vernachlässigbares Bisschen weniger.
Bei genauer Überlegung stimmt das dann doch nicht alles. Mit der winzigen Verzögerung von 1m/c = 3.3 ns fängt die Lampe an zu leuchten. Die Gleichung für den Kopplungsfaktor zweier paralleler Leitungen ergibt, dass wenige vielfache des Abstandes als Länge der Puls gewandert ist bereits eine gute Kopplung ergeben würden für die Übertragung.
>dass wenige ...
Ich verstehe nicht, was Du in diesem Teilsatz sagen willst. Kannst Du
das vielleicht nochmal anders formulieren?
Angehängte Dateien:
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DSCN2146.jpg
130 KB
Nochmal ganz von vorn: Impliziert "Taster" nicht, dass nur kurz gedrückt wird, um zu warten, wann die Lampe (kurz) aufleuchtet, um sich vielleicht zu wundern, dass sie evtl. länger leuchtet als man gedacht hat, oder in Abständen mehrfach aufleuchtet? Also ich würde nicht jahrelang den Finger auf eine Taste drücken wollen, mir reichen schon die 5 Minuten, um in der Sternwarte die Kuppel um 90° von Südwest nach Südost zu drehen. Kann das ein Übersetzungsfehler sein? Oder ist das aus dem Schaltbild klar (welches? Video?)
Josef L. schrieb: > Also ich würde nicht jahrelang den Finger auf eine Taste drücken > wollen, mir reichen schon die 5 Minuten, um in der Sternwarte die Kuppel > um 90° von Südwest nach Südost zu drehen. > > Kann das ein Übersetzungsfehler sein? Mal die Zahnräder tauschen und schauen, ob sich die Kuppel dadurch schneller dreht ... ;-) Gruß Jobst
LostInMusic schrieb: > Ich verstehe nicht, Es ist ein Unterschied, ob das Kabel in der Luft hängt oder am Boden liegt. Bei 10cm Leiterabstand, 10m Länge, im Weltraum würde auf der anderen Seite ein exponetialer Verlauf gemessen werden mit Totzeit bis t=d/c, und bei ca. t=5d/c hätte die Amplitude über 90%. Liegt das ganze auf dem Erdboden mit vielleicht 1cm Abstand, dann würde auf der anderen Seiten ein exponetialer Verlauf gemessen werden mit Totzeit bis t=d/c, und bei deutlich weniger als t=5d/c hätte die Amplitude bereits über 90% des Endwertes erreicht.
Wenn die Wanderwelle die ganze Strecke durchlaufen hat, gibt es noch eine kurze Spannungsüberhöhung an der Lampe von bis zur doppelten Spannung.
Ich vermute, es kommt überhaupt nichts mehr an, denn allerlei dreiste Stromdiebe lauern auch im Weltall.
>Es ist ein Unterschied, ob das Kabel in der Luft hängt oder am Boden liegt. Ach das meinst Du. Ja, bestimmt. Ein Kabel, das bis halb zum Mond reicht, kann aber höchstens ein paar Kilometer, also relativ zur Gesamtlänge nur ein irrelevant kurzes Stück, am Boden liegen, bis es in den Weltraum entschwindet. >Bei 10cm Leiterabstand, 10m Länge, im Weltraum würde auf der anderen >Seite ein exponetialer Verlauf gemessen werden mit Totzeit bis t=d/c, >und bei ca. t=5d/c hätte die Amplitude über 90%. Wie das? Die Enden (da, wo die Pfeile sind) sind doch kurzgeschlossen? +---------------------------Lampe----------------------------+ --> | | <-- +---------------------------Quelle---------------------------+ Ich denke, es ist immer am besten, erstmal das "nackte" Problem zu betrachten. Heißt hier: Alles im Weltraum (Vakuum) mit schnurgeraden Kupferadern ohne Isolation; die Spannungsquelle ist selbstverständlich ideal und die Lampe ersetzt man am besten auch noch durch einen ohmschen Widerstand. Dann ist alles so einfach wie möglich und dann immer noch kompliziert genug, weil die Adernpaare Induktivität pro Länge, Kapazität pro Länge und ohmschen Widerstand pro Länge haben. Wobei man letzteren auch noch auf Null setzen darf. Das Minimum dessen, dem man hier Rechnung tragen muss, ist der Lampenwiderstand sowie der Induktivitäts- und Kapazitätsbelag des Kabels. >Wenn die Wanderwelle die ganze Strecke durchlaufen hat, gibt es noch >eine kurze Spannungsüberhöhung an der Lampe von bis zur doppelten >Spannung. Die Welle durchläuft die Strecke bei genügend kleiner Dämpfung sogar mehrfach, bis sie irgendwann abgeklungen ist. Der zeitliche Verlauf der Spannung an der Lampe sieht qualitativ ungefähr so aus: | U| | ----- | -----_________________________________ | ----- | ----- | | | | t +---------------------------------------------------------->
LostInMusic schrieb: > Die Welle durchläuft die Strecke bei genügend kleiner Dämpfung sogar > mehrfach, bis sie irgendwann abgeklungen ist. Der zeitliche Verlauf der > Spannung an der Lampe sieht qualitativ ungefähr so aus: > > | > U| > | ----- > | -----_________________________________ > | ----- > | ----- > | > | > | > | t > +----------------------------------------------------------> Kleine Korrektur: | U| | ----- | -----_________________________________ | ----- | ----- | | | | t +----------------------------------------------------------> Wenn "-----" bzw. " " gleich 1 Jahr. Gruß
Und auch da war wieder ein Fehler: Die Info, dass der Abschluss nicht passt kommt ja erst nach 1 Jahr an der Quelle an und die Reaktion darauf braucht ein weiteres Jahr. Also: 2,5 Leerzeichen am Anfang = 1 Jahr und "-----" gleich 2 Jahre. Gruß
Die Skizzen sieht man sonst nicht auf dem Smartphone:
LostInMusic schrieb:1 | > Wie das? Die Enden (da, wo die Pfeile sind) sind doch kurzgeschlossen? |
2 | > |
3 | > +---------------------------Lampe----------------------------+ |
4 | > --> | | <-- |
5 | > +---------------------------Quelle---------------------------+ |
Joachim schrieb: > Kleine Korrektur:
1 | > | |
2 | > U| |
3 | > | ----- |
4 | > | -----_________________________________ |
5 | > | ----- |
6 | > | ----- |
7 | > | |
8 | > | |
9 | > | |
10 | > | t |
11 | > +----------------------------------------------------------> |
> Wenn "-----" bzw. " " gleich 1 Jahr.
Joachim schrieb: > Die Info, dass der Abschluss nicht passt kommt ja erst nach 1 Jahr an > der Quelle an und die Reaktion darauf braucht ein weiteres Jahr. Also könnte man den Schalter bereits auch ohne Glühbirne einschalten, denn man hat ja im Prinzip noch 2 Jahre Zeit, täglich nach Feierabend in Ruhe alle Baumärkte abzuklappern, um dort eine passende Glühbirne mit dem richtigen Abschlusswiderstand zu finden. Wenn der Baumarktangestellte sagt: " Tut mir Leid Herr Metzer, eine Glühbirne mit 882 Ohm haben wir nicht auf Lager. Die muss ich Ihnen erst bestellen. Das kann 6 bis 8 Wochen dauern". Dann ist das auch nicht schlimm :)
Leiter am Boden: Querschnittsskizze:
1 | o o Leiter im Abstand d und Höhe h vom Boden entfernt |
2 | xxxxxxxxxxxxxx Boden h<<d |
Kapazitives Ersatschaltbild für h<<d:
1 | o o Leiter im Abstand d und Höhe h vom Boden entfernt |
2 | | | |
3 | --- --- |
4 | --- --- |
5 | | | |
6 | x------x Diese Verbindung stellt der Boden dar. |
Für die hohen Frequenzanteile des Sprunges stellen die Kondensatoren einen kleinen kapazitiven Widerstand dar. Diese Kopplung übersteigt die kapazitive Kopplung der Leitungen untereinander um Vielfache. Daher wird die Steile Flanke des Impulses besser übertragen.
Michael M. schrieb: > Wenn der Baumarktangestellte sagt: " Tut mir Leid Herr Metzer, eine > Glühbirne mit 882 Ohm haben wir nicht auf Lager. Die muss ich Ihnen erst > bestellen. Das kann 6 bis 8 Wochen dauern". Wobei ich ja eher auf Richtung 88,2 Ohm (;-) tippen würde. Kann das aber auch nicht vorrechnen... Gruß
Joachim schrieb: > Wobei ich ja eher auf Richtung 88,2 Ohm (;-) tippen würde. Auch das würde innerhalb der nächsten 2 Jahre funktionieren. Es ist sogar noch genug Zeit, bei eingeschaltetem Lichtschalter, noch eine Special Edition bei Osram in Auftrag zu geben ;-)
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Lass Dir nicht zu lange Zeit! Nach einen (!) Jahr ist die erste Welle am Lampensockel schon angekommen, da wollen wir was sehen... Gruß
Bei einer solch langen supraleitenden Antenne dauert es nur Sekundenbruchteile bis a) die Lampe leuchtet und b) der Messwagen vor der Tür steht
... oder CERN in einem Schwarzen Loch versinkt. Gruß
Michael M. schrieb: > Also könnte man den Schalter bereits auch ohne Glühbirne einschalten, > denn man hat ja im Prinzip noch 2 Jahre Zeit, Nein, die hat man nicht, weil über die gleiche Strecke der Spannungsabfall an der Birne rückwirkt, sowie auch das Magnetfeld. Wenn genau erfaßt werden soll was so alles passiert, dann muss die Aufgabe mit zwei Parallelen Leitungen der Länge von 10m mit 10cm Abstand berechnet werden für die Fälle: a) Im Welttraum b) Im Abstand von 1cm auf einer großen dicken Platte mit einem hohen relativen Dieliktrizitätwert. c) Im Abstand von 1cm auf einer amagnetischen Metallplatte. d) Im Abstand von 1cm auf einer großen dicken Ferritplatte.
Noah schrieb: > ...bis der Messwagen vor der Tür steht. Dann müsste der Messwagen eine Beschleunigung von mindestens 3,3 * 10 hoch 9 m/s^2 in den Asphalt hämmern. Jetzt kann man sich ja an 5 Fingern ausrechnen, wieviel Tera PS der Messwagen bei einem Eigengewicht von 2,8t haben muss, damit er in 3,3ns vor der Tür zum Stehen kommt. Die Wärmemenge der Bremsscheiben beim Abbremsen des Messwagens vor der Haustür würde mindestens das ganze Haus in Flammen stecken, wenn nicht sogar gleich die ganze Wohnsiedlung.
Angehängte Dateien:
Es ist nicht egal, ob die Lampe von Beginn an vorhanden ist oder nicht. Im ersten Fall liegt die Spannung nur an einer Ader der Leitung an!
Das ursprüngliche Bild war schon richtig. Wie lange die "-----" tatsächlich dauern, hängt von den elektrischen Parametern des Kabels ab. Rechne mal den Wellenwiderstand von einem aus zwei parallelen Adern bestehenden Kabel mit Aderdurchmesser = 10 mm und Aderabstand = 1 m aus. Ich komme auf 650.3 Ohm, was mehr als das 1.7-fache des Vakuum-Wellenwiderstands sind. Die Frage, wie lange genau die Welle braucht, um durch ein solches Kabel zu laufen, kann ich rechnerisch nicht beantworten. Die Geschwindigkeit liegt auf alle Fälle deutlich unterhalb c. Aus der Tatsache, dass durch das Kabel eine Welle läuft (die bei einem langen Kabel natürlich auch lange unterwegs ist), darf man nicht (!) den Schluss ziehen, dass es entsprechend lange dauert, bis die Lampe anfängt zu leuchten. Das sind zwei verschiedene Vorgänge. Wie im Video zutreffend gesagt wird, leuchtet die Lampe sofort (mit der winzigen Verzögerung von 1 m/c = 3.3 ns und mit zunächst reduzierter bzw. dann schwankender Helligkeit, bis die Kabelwelle abgeklungen ist). >Die Info, dass der Abschluss nicht passt kommt ja erst nach 1 Jahr an >der Quelle an und die Reaktion darauf braucht ein weiteres Jahr. Nein. Zuerst muss der Experimentator die Kabel im Weltall montieren. Alles ist Null: Keine Spannungen, keine Ströme, kein E-Feld, kein B-Feld. Dann klemmt er die Spannungsquelle an. Infolgedessen wird sofort ein Strom in die Kabel fließen, weil die ganze Anordnung eine Kapazität hat, welche durch diesen Strom aufgeladen wird. Bis der stationäre Zustand erreicht ist, wird es mehrere Jahre dauern. Dann sind alle Ladeströme auf Null abgeklungen und damit auch alle entsprechenden B-Felder wieder verschwunden. Aber das E-Feld hat sich ausgebildet und erfüllt den ganzen Raum um die Anordnung. Bei offenen Kabelenden ist dieses E-Feld nun ein völlig anderes, als bei kurzgeschlossen Enden. Auch die E-Feldstärken am Ort der Lampe sind dann komplett verschieden (Abschlusswiderstand groß --> E klein). Darüber hat die Lampe die Information, was am Kabelende los ist, schon in dem Moment, in dem der Schalter geschlossen wird, und das eigentliche Experiment beginnt. @Dieter: >dann muss die Aufgabe Man kann sich auch mit (a) zufriedengeben. Wie hier zu sehen, ist das Problem auch dann schon anspruchsvoll genug.
Reden wir jetzt von Wechselspannung (f=?) oder von einer "Batterie"? Das sind doch 2 völlig unterschiedliche Sachen!
LostInMusic schrieb: > Rechne mal den Wellenwiderstand von einem aus zwei parallelen Adern > bestehenden Kabel mit Aderdurchmesser = 10 mm und Aderabstand = 1 m aus. > Ich komme auf 650.3 Ohm, was mehr als das 1.7-fache des > Vakuum-Wellenwiderstands sind. Die Frage, wie lange genau die Welle > braucht, um durch ein solches Kabel zu laufen, kann ich /rechnerisch/ > nicht beantworten. Die Geschwindigkeit liegt auf alle Fälle deutlich > unterhalb c. 1. rechnest Du hier nach der Leitungstheorie, wo ein Parallelkabel an einem Ende eingespeist wird und am anderen die Last liegt. Was hier nicht der Fall ist. Siehe die Diskussion von oben. 2. Zumindest waren sich zumindest Xeraniad X. und ich und einig, dass der Verlängerungsfaktor bei 1 liegt, weil im Vakuum. ==> Geschwindigkeit= c. Die Feldausbreitung hat nichts mit dem Wellenwiderstand zu tun, sondern mit dem Medium in dem dem sich die Felder ausbreiten. Und das ist bei diesem Gedankenexperiment das Vakuum. > Aus der Tatsache, dass durch das Kabel eine Welle läuft (die bei einem > langen Kabel natürlich auch lange unterwegs ist), darf man nicht (!) den > Schluss ziehen, dass es entsprechend lange dauert, bis die Lampe anfängt > zu leuchten. Das sind zwei verschiedene Vorgänge. Wie im Video > zutreffend gesagt wird, leuchtet die Lampe sofort (mit der winzigen > Verzögerung von 1 m/c = 3.3 ns und mit zunächst reduzierter bzw. dann > schwankender Helligkeit, bis die Kabelwelle abgeklungen ist). Welches Video? Meinst Du denn wirklich, dass da nennenswert Energie übertragen wird? Der Poynting-Vektor (S= ExH) ist das Maß für die Leistungsflussdichte. Der Vektor zeigt deutlich in Richtung des Kabels. Der Betrag ist alleine weil das H-Held mit 1/r vom Draht weg abnimmt, um diesen drumrum am stärksten. > ... weil die ganze Anordnung eine Kapazität > hat, welche durch diesen Strom aufgeladen wird. Glaubst Du wirklich, dass da auf magische Weise Ladungsträger von der einen Seite zur anderen springen und das Gebilde "aufladen"? Nein, natürlich wird da auch ein wenig etwas bewirkt, qua Influenz. Aber der Energieübertrag ist so gering, dass es keinen Sinn macht, von "Lampe brennt" zu reden Gruß
>1. rechnest Du hier nach der Leitungstheorie, Ich habe mir als Lampenzuleitung zwei parallele, runde, blanke Adern aus Kupfer mit 10 mm Aderdurchmesser und 1 m Aderabstand (Mitte-Mitte) im Vakuum definiert. Mit den Formeln aus Wikipedia (siehe Artikel Kapazität und Induktivität) komme ich auf folgende Beläge: R/l = 2.16E-04 Ohm/m (rho(Kupfer) = 0.017 Ohm mm²/m) L/l = 2.22E-06 H/m C/l = 5.25E-12 F/m Der Leitungswellenwiderstand dieses Kabels ist sqrt(L/C) = 650.3 Ohm. >wo ein Parallelkabel an einem Ende eingespeist wird und am anderen die >Last liegt. Was hier nicht der Fall ist. Korrekt, das ist hier nicht der Fall. Darum geht es. >sondern mit dem Medium in dem dem sich die >Felder ausbreiten. Und das ist bei diesem Gedankenexperiment das Vakuum. Wenn das so ist, dass sich ein Signal entlang meines Kabels vom einen Ende zum anderen mit genau c ausbreitet (anstatt mit z. B. 0.75 c oder 0.99 c), habe ich damit überhaupt kein Problem. Ich will mich nur mit niemandem darüber streiten, weil ich diesen Punkt für nebensächlich halte. >Welches Video? Huch, Du kennst es garnicht? Ich meine das YT-Video von Veritasium, in dem der Autor das Problem vorstellt und die Physik dahinter erklärt. Es wurde in einem der ersten Posts verlinkt: https://www.youtube.com/watch?v=bHIhgxav9LY >Der Poynting-Vektor (S= ExH) ist das Maß für die Leistungsflussdichte. Leistungsdichte (= Leistung pro Fläche) oder Energieflussdichte (= Energie pro Zeit pro Fläche), aber nicht "Leistungsflussdichte". >Meinst Du denn wirklich, dass da nennenswert Energie übertragen wird? Nach dem Schließen des Schalters wird von der Quelle zur Lampe elektrische Leistung übertragen. Durch den 1 m breiten Zwischenraum, weil der von einem E-Feld und einem B-Feld erfüllt ist, deren Kreuzprodukt S nicht Null ist. Die Felder sind so beschaffen, dass die Batterie eine Quelle und die Lampe eine Senke des S-Feldes ist. Wenn die Lampe hell brennt und "1 W" draufsteht, dann ist die übertragene Leistung 1 W. >Aber der Energieübertrag ist so gering, dass es keinen Sinn macht, von "Lampe brennt" zu reden Dann wird Dich die in dem Video gemachte Aussage überraschen.
Joachim schrieb: > 1. rechnest Du hier nach der Leitungstheorie, wo ein Parallelkabel an > einem Ende eingespeist wird und am anderen die Last liegt. Was hier > nicht der Fall ist. Siehe die Diskussion von oben. Wobei das auch richtig ist, aber das noch einen zusätzlichen Einfluss darstellt. Bei dem Kabel tritt im Prinzip alles auf. Auf der Lampenseite gilt, wenn die Lampe den gleichen Widerstand wie der Leitungswellenwiderstand, dass sich der induzierte Strom an der bisher erreichten Stelle hälftig in beide Richtungen aufteilt.
1 | ─────────────────────┐ ---> Wanderrichtung |
2 | └───────────────── |
3 | ┌────┐ |
4 | ─┤ ├───────────────────────────────────────────────┐ |
5 | └────┘ │ |
6 | │ |
7 | / │ |
8 | ───────/ ─────────────────────────────────────────────┘ |
9 | |
10 | ─────────────────────┐ |
11 | │ ---> Wanderrichtung |
12 | └───────────────── |
13 | |
14 | ◄──┐ |
15 | └──► Zone kapazitiver Übertragung |
16 | ┌─────────────────► |
17 | ◄─────────────────┘ Zone induktiver Übertragung |
LostInMusic schrieb: > Der Leitungswellenwiderstand dieses Kabels ist sqrt(L/C) = 650.3 Ohm. Ich hab daran gezweifelt, ob das relevant ist, weil sich der Leitungswellenwiderstand immer auf ein Kabelpaar bezieht (bin auch kein E-Techniker). Ich dachte ein einzelnes Kabel sollte auch eine "Kapazität" haben, d.h. einen Stromfluss während die Potenzialwelle den Leiter entlangläuft. Die Funktionsweise eines Elektroskops - denk ich - beweist eine solche "Kapazität" eines Einzelleiters. Die Einzelleiterkapazität, wenn es sie gibt, sollte sich auf den Wellenwiderstand niederschlagen, macht den Wellenwiderstand niedriger, kann aber im Versuch nicht an der Energieübertragung an die Lampe beteiligt sein. Damit wäre der Leitungswellenwiderstand ungeeignet zur Betrachtung. Jedenfalls habe ich mal die Kapazität zwischen den zwei Leitern nachgerechnet,
1 | C= pi*e0(Vakuum)*länge/arccosh(a/d) |
2 | mit |
3 | e0=8,8542As/Vm |
4 | a= 1m |
5 | d= 10mm |
6 | länge= 1 Lichtsekunde = 300'000'000m |
7 | also C= 0,001575F (pro Lichtsekunde) |
Bei einer Wellenausbreitungsgeschwindigkeit gleich Lichtgeschwindigkeit (konservative Annahme) hat man also einen kapazitiven Strom von 0,001575A/V, in Realität vielleicht 2/3tel davon also 1mA. Dein berechneter Wellenwiderstand 650,3 Ohm ergibt einen Strom von 1,538mA/V, passt also zur Lichtgeschwindigkeitsannahme sehr gut. Ich akzeptier hiermit die Betrachtung per Leitungswellenwiderstand :-) Durch die symmetrische Anordung verdoppelt sich m.E. der Wellenwiderstand. Trotzdem unglaublich, dass bei einem Meter Abstand so viel Enegie übertragen wird. Warum wird man nicht gegrillt, wenn man mit einem Gabelschlüssel in jeder Hand sich auch nur auf 1m einer Steckdose nähert? (Zusatzfrage...)
LostInMusic schrieb: > Nach dem Schließen des Schalters wird von der Quelle zur Lampe > elektrische Leistung übertragen. Durch den 1 m breiten Zwischenraum, > weil der von einem E-Feld und einem B-Feld erfüllt ist, deren > Kreuzprodukt S nicht Null ist. Nach t=2d/c würde ungefähr so viel Energie übertragen, wie ein vier Meter langer Dipol auf einen parallelen 3m langen Dipol in 1m Entfernung überträgt. Die Wellenlänge des HF-Signals habe dabei 1m, also nur etwas weniger als 300MHz.
Peyer schrieb: > e0=8,8542As/Vm Soweit ich auf wikipedia sehe fehlt dir da noch der Faktor 10 hoch Minus 12, also 8.8542 pF/m wäre richtig. Ist aber nebensächlich, da insbesondere die Kapazität der Leitung stimmt. Allerdings je die Hälfte, also je 787µF für die linke wie rechte Teil-Paralleldrahtleitung.
Josef L. schrieb: > Peyer schrieb: >> e0=8,8542As/Vm > > Soweit ich auf wikipedia sehe fehlt dir da noch der Faktor 10 hoch Minus > 12, also 8.8542 pF/m wäre richtig. Ja! Vom Fresszettel falsch abgeschrieben. Berechnung stimmt?
>immer auf ein Kabelpaar bezieht. >Ich dachte ein einzelnes Kabel Du meinst Adern. Kabel nennt man die langen Dinger, die aus mehreren, gegeneinander isolierten Adern bestehen. (Sorry fürs Klugsch...) >Durch die symmetrische Anordung verdoppelt sich m.E. der Wellenwiderstand. Dem schließe ich mich an. >Warum wird man nicht gegrillt, wenn man ... Man benötigt für das Experiment: - 1 Batterie - 1 Lampe - 1 Schalter - 4 je 150000 km (= 1/2 Lichtsekunde) lange Adern, die unter Verwendung von Unmengen 1 m-Abstandshalter zwei zweiadrige Kabel bilden - 2 je 1 Meter lange Brücken Je eine Brücke muss an je ein Kabelende geschraubt werden, wo es die beiden dort endenden Adern leitend miteinander verbindet. Weit draußen im Weltraum fernab von der Batterie und der Lampe. Trotzdem ist es ein entscheidender Unterschied, ob die Brücken da sind oder fehlen. Wenn sie fehlen, wird keine Leistung von der Batterie zur Lampe übertragen. Das sollte Deine Frage mit der Steckdose beantworten. Ab dem Moment der Montage der Brücken fließen in der Anordnung für eine begrenzte Zeit Ströme, durch die sich das E-Feld ändert. Wenn der Experimentator zu seinem Labortisch auf der Erde zurückgekehrt ist, "wissen" die Batterie und die Lampe über die Montage der Brücken schon Bescheid, denn die Information der Feldänderung breitet sich mit c aus und der Mann kann nur langsamer zurückreisen. >C= 0,001575F (pro Lichtsekunde) Stimmt. @Dieter: >Nach t=2d/c würde ungefähr so viel Energie übertragen, wie ein vier >Meter langer Dipol auf einen parallelen 3m langen Dipol in 1m Entfernung >überträgt. Die Wellenlänge des HF-Signals habe dabei 1m, also nur etwas >weniger als 300MHz. Super. Und wieviel täte das dann powern, also als Wattzahl? Wäre doch mal interessant zu wissen.
LostInMusic schrieb: > Super. Und wieviel täte das dann powern, also als Wattzahl? Wäre doch > mal interessant zu wissen. Da gibt es keine Obergrenze. Soviel der HF-Generator hergibt und die Dipole noch nicht thermisch verbiegen oder abfackeln.
>>Der Poynting-Vektor (S= ExH) ist das Maß für die Leistungsflussdichte. > Leistungsdichte (= Leistung pro Fläche) oder Energieflussdichte (= > Energie pro Zeit pro Fläche), aber nicht "Leistungsflussdichte". Irgendwie hast Du da Recht, dass das sprachlich teils doppelt gemoppelt ist. - Egal, wir sind sind uns sicherlich einig, dass die Einheit des Poynting-Vektors W/m^2 ist. >>Welches Video? > Huch, Du kennst es garnicht? Ich meine das YT-Video von Veritasium, in > dem der Autor das Problem vorstellt und die Physik dahinter erklärt. Es > wurde in einem der ersten Posts verlinkt: > https://www.youtube.com/watch?v=bHIhgxav9LY Ich finde es äh ... zu zeitraubend, freundlich formuliert. Der zentrale Punkt scheint mir aber zu sein: 7:31 and the magnetic field is into the screen: Nein: Da hat er sich den Punkt des linken Randes der Batterie ausgesucht. In diesem Bild gibt es aber neben dem linken noch den den rechten den unteren und den oberen. Somit kreist auch der Poynting-Vektor. Solche Phänomene kreisender Leistungsflussdichten (oder meinetwegen kreisender Energien) hast Du auch bei einem statischen elektrischen Feld in einem statischen Magnetfeld - ohne faktischen Energietransport. Ich glaube Richard Feynman hat sich darüber mal philosophisch ausgelassen... Aus diesem einen Punkt (Fluss zur Lampe, an dem einen Punkt betrachtet) leitet er sein ganzes "Was-auch-immer" ab. Spannend wird es doch erst im ersten Moment nach der Batterie, wo der Stromfluss anfängt! Da geht der elektrische Feldvektor bogenförmig (!!!) zum anderen Ende der Batterie - und wegen R=0 ==> dU=0 anfänglich rechtwinklig zum Draht. Also nicht mehr direkt parallel zur Batterie; er umkreist sie sozusagen. Hier fängt der Energietransport an, wie auch schon oben beschrieben. E ist rechtwinklig zum Draht, H auch (umkreist diesen). ==> S in Richtung Draht. > Dann wird Dich die in dem Video gemachte Aussage überraschen. Nicht wirklich. Aber warum gibt mir jetzt youtube immer Ikea-Werbung mit 2 Glühbirnen für 1,50 €? Wenn youtube, dann lieber eine der schönsten Stimmen der letzten 10 Jahrtausende: https://www.youtube.com/watch?v=vupwAFMXLkA Wenn Du Physik willst, dann lieber: https://itp.uni-frankfurt.de/~hees/faq-pdf/coax.pdf Die Pointe hier ist, Zitat: "Der Energietransport erfolgt in diesem Sinne also nicht durch den elektrischen Strom in den Leitern sondern durch das elektromagnetische Feld." Hier wurde also geschlossen gezeigt, dass der Energietransport ausschließlich durch das Feld erfolgt, was qualitativ für viele Anordnungen wie Transformatoren etc. auch immer wieder in den Lehrbüchern so steht. Gruß
LostInMusic schrieb: >>Warum wird man nicht gegrillt, wenn man ... > > Man benötigt für das Experiment: > > - 1 Batterie > - 1 Lampe > - 1 Schalter > - 4 je 150000 km (= 1/2 Lichtsekunde) lange Adern, > die unter Verwendung von Unmengen 1 m-Abstandshalter zwei > zweiadrige Kabel bilden > - 2 je 1 Meter lange Brücken > > Je eine Brücke muss an je ein Kabelende geschraubt werden, Hm, 10m offene Leitung sollte doch reichen. Der Einschaltpuls reicht, vom Leitungsende, ob offen oder gebrückt weiß das System nach 4ns noch gar nichts. Gut, der Körper hat auch eine Kapazität, kann also einen Strom abfedern, aber ab wieviel Metern "Freileitung" würde es dann bizzeln?
Dieter schrieb: > Joachim schrieb: >> 1. rechnest Du hier nach der Leitungstheorie, wo ein Parallelkabel an >> einem Ende eingespeist wird und am anderen die Last liegt. Was hier >> nicht der Fall ist. Siehe die Diskussion von oben. > > Wobei das auch richtig ist, aber das noch einen zusätzlichen Einfluss > darstellt. Bei dem Kabel tritt im Prinzip alles auf. > > Auf der Lampenseite gilt, wenn die Lampe den gleichen Widerstand wie der > Leitungswellenwiderstand, dass sich der induzierte Strom an der bisher > erreichten Stelle hälftig in beide Richtungen aufteilt. > > [Bild] Ich verstehe ehrlich gesagt, weder das Bild noch Deine Aussagen. Aber kannst Du, nach Deinem Modell, mal die grobe Abschätzung für den induzierten Strom hier darstellen? Gruß
>ob offen oder gebrückt weiß das System nach 4ns noch gar nichts.
Doch, das weiß es. Wenn Du zum Fenster gehst und den Blick gen Sonne
richtest, dann hast Du es mit einer "Batterie" zu tun, die 149 Millionen
Kilometer = 8 Lichtminuten von Dir entfernt ist. Musst Du deswegen erst
8 Minuten warten, bis die Information über den Zustand dieser Batterie
bei Dir eingetroffen ist, oder siehst Du das Sonnenlicht sofort?
Lies nochmal meinen Post vom 01.12.2021 16:48, Absatz nach "Nein". Da
bin ich auf die Behauptung "für den ersten Moment ab dem Einschalten ist
es egal, ob die Anordnung sich auf ein halbes Lichtjahr oder nur ein
paar Meter erstreckt" eingegangen. Es ist nicht egal und die Behauptung
ist falsch.
>Aber warum gibt mir jetzt youtube immer Ikea-Werbung
Falls Du an einer ernsthaften Fortführung der Diskussion interessiert
bist, lass es mich wissen. Für Gelaber ist mir meine Zeit dann auch zu
schade.
LostInMusic schrieb: >>ob offen oder gebrückt weiß das System nach 4ns noch gar nichts. > Wenn Du zum Fenster gehst und den Blick gen Sonne > richtest, dann hast Du es mit einer "Batterie" zu tun, die 149 Millionen > Kilometer = 8 Lichtminuten von Dir entfernt ist. Musst Du deswegen erst > 8 Minuten warten, bis die Information über den Zustand dieser Batterie > bei Dir eingetroffen ist, oder siehst Du das Sonnenlicht sofort? Die Sonne gab ja auch schon vor 8 Minuten Wellen ab, der Vorhang war also schon länger offen. > Lies nochmal meinen Post vom 01.12.2021 16:48, Absatz nach "Nein". Da > bin ich auf die Behauptung "für den ersten Moment ab dem Einschalten ist > es egal, ob die Anordnung sich auf ein halbes Lichtjahr oder nur ein > paar Meter erstreckt" eingegangen. Es ist nicht egal und die Behauptung > ist falsch. Post vom am 01.12.2021 16:48: LostInMusic schrieb: >>Die Info, dass der Abschluss nicht passt kommt ja erst nach 1 Jahr an >>der Quelle an und die Reaktion darauf braucht ein weiteres Jahr. > > Nein. Zuerst muss der Experimentator die Kabel im Weltall montieren. > Alles ist Null: Keine Spannungen, keine Ströme, kein E-Feld, kein > B-Feld. Dann klemmt er die Spannungsquelle an. Infolgedessen wird sofort > ein Strom in die Kabel fließen, weil die ganze Anordnung eine Kapazität > hat, welche durch diesen Strom aufgeladen wird. Das kann ich nicht nachvollziehen. Solange der Schalter offen (=getrennt) ist, kann die Batterie doch keine nennenswerten Elektronen abgeben? D.h. das einzige Feld, das sich aufbaut, ist das zwischen Batterie und Schalter, was man in dem Fall wohl als vernachlässigbar klein annehmen kann. Die gleiche Ladungsmenge verteilt sich mit umgekehrtem Vorzeichen auch noch auf der langen Leitung, aber "vernachlässigbar klein" verteilt auf lange Leitungen würde ich als quasi null betrachten. Zumindest sehe ich keine wirklich messbaren Ausgleichströme beim Anschluss der Batterie, solange der Schalter offen ist. > Bis der stationäre > Zustand erreicht ist, wird es mehrere Jahre dauern. Dann sind alle > Ladeströme auf Null abgeklungen und damit auch alle entsprechenden > B-Felder wieder verschwunden. Aber das E-Feld hat sich ausgebildet und > erfüllt den ganzen Raum um die Anordnung. Wenn ich die Leitung nun in diesem Zustand an beliebiger Stelle auftrenne, was soll sich dann an den Ladungen oder Feldern ändern?
LostInMusic schrieb: > Wenn sie fehlen, wird keine Leistung von der Batterie zur Lampe > übertragen. In dem Falle wird auch Leistung uebertragen. Nur endet das, wenn der Leiter geladen ist und die Wanderwelle sich totgelaufen hat. Nach Deiner Aussage koennte es keine Sendeantennen geben.
>Die Sonne gab ja auch schon vor 8 Minuten Wellen ab, der Vorhang war >also schon länger offen. Genau. Auch die Brücken müssen schon ausreichend lange vorher gesetzt worden sein. Man muss dem E-Feld genug Zeit lassen, seinen stationären Zustand einzunehmen. Das dauert bei einem 1 Ls langen Kabel entsprechend (Größenordnung Sekunden). Ich komme weiter unten darauf zurück. Also: Kabel montieren - Lampe montieren - Schalter montieren (in geöffnetem Zustand). Zu diesem Zeitpunkt ist elektrisch noch alles neutral, also Null. Spannungsquelle anklemmen. Sofort fließt ein Strom, weil der offene Schalter eine Kapazität darstellt, welche durch diesen Strom auf die Batteriespannung aufgeladen wird. Je voller sie wird, desto weniger Strom fließt, bis er irgendwann auf Null abgeklungen ist. Es ist danach aber nicht alles wieder wie vorher, denn jetzt besteht um den Schalter ein E-Feld, das sich in den ganzen Raum erstreckt. Nah am Schalter ist die E-Feldstärke natürlich am größten, also auch am Ort der Lampe, denn die ist ja nur 1 m weit weg. Das war der "erste Teil" des Experiments (über den im YT-Video nichts gesagt wird). Der zweite Teil beginnt mit dem Umlegen des Schalters. Die Adern, die von der Lampe wegführen und die Adern, die von der Batterie-Schalter-Kombination wegführen, bilden ebenfalls eine (zwar sehr kleine, aber endlich große) Kapazität, die in dem Moment, in dem die Kontakte des Schalters aufeinandertreffen, keine Ladung trägt. Deshalb wirkt sie wie ein Kurzschluss und es fließt ein starker Ladestrom. Er kommt aus dem Pluspol der Batterie, fließt durch die Ader-zu-Ader-Kapazität links, durch die Lampe, durch die Ader-zu-Ader-Kapazität rechts und in den Minuspol der Batterie rein. Aufgrund dieses Stroms gesellt sich zu dem schon vorhandenen E-Feld im Zwischenraum zwischen der Batterie-Schalter-Kombi und der Lampe noch ein B-Feld hinzu. Die Feldstärken dieser Felder sind so groß, dass das Produkt S = E × B innerhalb der Zeitspanne 1 m/c = 3.3 ns einen Wert annimmt, der die Lampe leuchten lässt, z. B. mit 1 W Leistung. Anschließend läuft die Spannungswelle wie es sich gehört nach links und rechts durch die Kabel, wird an den Enden reflektiert und ebbt nach ein paar Durchläufen ab. Das macht sich auch in der Lampe bemerkbar: Ihre Helligkeit schwankt, bis sie ihren Endwert erreicht hat. Wenn die Brücken oder nur eine der Brücken an den Kabelenden vergessen werden, dann wird im ersten Teil die Schalterkapazität nicht aufgeladen, weil der dazu notwendige Ladestrom beide Brücken braucht, um fließen zu können. Nochmal. Man muss im ersten Teil so lange warten, bis das E-Feld seinen stationären Zustand erreicht hat = bis die Schalterkapazität voll geladen ist. Also "Brücken setzen und unmittelbar danach den Schalter betätigen" wäre ein Gamechanger, d. h. man darf das natürlich machen, würde damit aber ein anderes Problem kreieren ("Fenster rausgucken und dann erst die Sonne anknipsen"). Das Laden der Schalterkapazität dauert ein paar Sekunden, weil das lange Kabel eine Menge Induktivität hat. Diese paar Sekunden sind genau die Zeit, welche die gesamte Information über die Geometrie der Anordnung benötigt, um im E-Feld quasi ihren Footprint zu hinterlassen. >Wenn ich die Leitung nun in diesem Zustand an beliebiger Stelle >auftrenne, was soll sich dann an den Ladungen oder Feldern ändern? Guter Punkt. Ein böser Geist könnte nach Teil 1, aber vor Teil 2 (die Pause dazwischen kann ja beliebig lang dauern) irgendwo eine der Adern durchtrennen. Es gibt keine Möglichkeit, diese Sabotage am Ort des Experimentiertischs festzustellen, solange der Schalter noch offen ist. Auch nachdem er geschlossen wurde, kannst Du das erstmal noch nicht, Du merkst aber sofort, ob Teil 1 vor der Sabotage stattgefunden hat (was nur mit intakter Anlage geht): Wenn der ausgelassen wurde, bleibt die Lampe dunkel. Wann sich die Sabotage auswirkt, hängt davon ab, an welcher Kilometermarke der Geist am Werk war. Je weiter weg, desto länger dauert es.
>In dem Falle wird auch Leistung uebertragen. Nur endet das, wenn der >Leiter geladen ist und die Wanderwelle sich totgelaufen hat. Nach Deiner >Aussage koennte es keine Sendeantennen geben. Das ist korrekt. Mit "keine Leistung" wollte ich ausdrücken, welche Eigenschaften die Leistung hat, von der Du sprichst: Sie ist transient und winzig klein im Vergleich zur Lampenleistung.
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? [X] > Etwas anderes? Ich glaube es dauert vielleicht 1,5 Sekunde wenn man das flaggern nicht mitrechnet also die Zeit bis die Birne ganz Hell brennt. Oder was meind ihr?
LostInMusic schrieb: > Wenn die Brücken oder nur eine der Brücken an den Kabelenden vergessen > werden, dann wird im ersten Teil die Schalterkapazität nicht aufgeladen, Das was Du hier beschreibst, ist die Erklärung warum es vor dem Rechteckimpuls einen kleinen negativen Unterschwinger (Gibbsche Phänonem) gibt. Die Aufladung gibt es immer, weil hier zwei Kondensatorflächen gengenüberstehen. Der Effekt taucht auch auf, wenn sich erst das Meer zurückzieht bevor die Tsunamiwelle hereinrollt.
Beitrag #6898100 wurde von einem Moderator gelöscht.
Dieter schrieb: > Die Aufladung gibt es immer, weil hier zwei > Kondensatorflächen gengenüberstehen. Der Effekt taucht auch auf, wenn > sich erst das Meer zurückzieht bevor die Tsunamiwelle hereinrollt. Dieter, das verstehe ich nun überhaupt nicht. Ich habe eine einfache Antwort gegeben und nun komst du mit einer Unmöglich zu verstehnder Erklerung. Ich weis schon was ein Tsunami ist und das sich erst mal das Meer zurückzieht aber das dauert doch sicher viel lenger als 1,5 Sekunden. Verste mich nicht falsch ich will ja nicht für 1,5 Sekunden meine Hand ins Feuerlegen aber so in etwas wird das schon stimen. Vieleicht sind es ja auch nur 1,4 Sekunden oder 1,6 aber gans daneben liege ich damid nicht. Oder was meinst du? LG Biggi
Biggi schrieb: > Oder was meinst du? Siehe Skizze:
1 | ------------/\ |
2 | | |
3 | | |
4 | | |
5 | \/------------- |
Das sind im Wesentlichen die paar Millisekuden bis der Schalter geschlossen ist.
Otto Matic schrieb: > Muss Lesen weh tun? Zwar bin ich auch nicht wirklich das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie... aber das hat sicher auch keiner angenommen. Jedenfalls scheint es keine(n) "Biggi" zu geben, und/oder es ist zumindest diese Rechtschreibschwäche etc. (in Folge auch jegliches ernsthafte Interesse am Threadthema usw.) zur Gänze vorgetäuscht - sagt mein Trollradar (Trefferquote unbekannt). Diese Schmerzen waren also pure Absicht (Dieter hat einfach das Glück, nichts davon zu spüren).
Ihr braucht gar nicht so tun wie als wenn ich dumm wäre. Ich versteh es einfach nicht mit euren schlauen Schwarzen Loch Getue und was soll an meiner Antwort denn falsch sein? Gut das es nicht 100 prozent genau 1,5 Sekunden flaggert das hatte ich ja schon geschriben das es vileicht auch nur 1,4 Sekunden oder 1,6 sein kann. Der Dieter hat es mit seiner Zeichnug gans Gut erklert finde ich. Was ihr aber scheibt kann ja kein normaler Mensch verstehn also ich jedefals nicht und ich bin normal das könnt ihr mich aber glauben. Und wenn ihr Schmerzen habt vom lesen dann müßt ihr halt mal zum Augen Arzt gehen und euch undersuchen lasen ob was vileicht mit euren Augen nicht stimt oder einfach nicht bei Dunkelheit solange Lesen bis es wetut. Aber das weis ja schon jedes Kind. So das wars aber nun genug Geschimpft von meiner Seite und ich wolte nur noch mal hinweisen drauf das es auch sehr gut am ungleich mäßiegen flaggern liegen kann oder das man das gar nicht so genau meßen kann auf Kommawieviel Sekunden ohne ein gans spezielles Mesgerät was ich aber keins habe und nicht mal wüste wo ich mir eins Ausborgen kann. lg Biggi
Der suizidale Mr. Full Bridge Rectifier aka Electroboom hat dazu ein Video gemacht, und es ist recht gut, es gibt auch nur einen "versehentlichen" Kurzschluß. https://youtu.be/iph500cPK28 So kommen wir der Sache schon näher. Ich hab auch nochmal drüber nachgedacht. 1. Die Schaltung ist symmetrisch, da kann man wie oben im Video die Hälfte weglassen. 2. Man kann die Lampe als Widerstand in der Masseleitung betrachten. Die Leitung ist dann eine klassische Übertragungsleitung (transmission line) mit einem Wellenwiderstand, den einige oben schon mal mit um die 800 Ohm abgeschätzt haben. Die Leitung wirkt kurzfristig als rein ohmscher Widerstand. Damit ergibt sich "sofort", sprich nach 1m / c ein Spannungsteiler aus Lampe und Wellenwiderstand. Wenn die Lampe ausreichend hochohmig ist, hat man damit sehr schnell eine relative hohe Spannung beim Einschalten. Der eingeschwungene Fall dauert trotzdem viele Sekunden, wie die Simulation schön zeigt.
Hatte ich schon am 28.11., nur ich habe kein Video gemacht, weil ich keine sooo großen Augen habe! Beitrag "Re: Wie lange würde es dauern, bis die Glühbirne leuchtet?" Beitrag "Re: Wie lange würde es dauern, bis die Glühbirne leuchtet?"
Habt Dank für das Mehdi Sadaghdar Video. Damit sind meine diesbezüglichen Fragen beantwortet.
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Bearbeitet durch User
Hallo, Man geht ja von idealen Bedingungen aus. Davon ausgehend leuchtet die Lampe theoretisch sofort. Weil die Elektronen im Kupferkabel überall vorhanden sind. Nur der Schalter unterbricht den Elektronenfluss. Das hat auch nichts mit Lichtgeschwindigkeit zu tun. Die Betrachtung "Geschwindigkeit" kommt nur ins Spiel, wenn man wissen möchte wieviel Zeit ein spezielles Elektron vom Schalter zur Lampe bzw. zu anderen Seite der Spannungsquelle benötigt. Spielt aber hier gar keine Rolle. Die Angabe der Leitungslänge trägt hier nur zur Verwirrung bei bzw. macht daraus eine Fangfrage. In der Praxis ist das dann anders, weil da Widerstände, Kapazitäten und Induktivitäten eine Rolle spielen um den benötigten Stromfluss aufbauen zu können. Aber wie gesagt die Fragestellung ist theoretischer Natur.
Veit D. schrieb: > Weil die Elektronen im Kupferkabel überall > vorhanden sind. Nur der Schalter unterbricht den Elektronenfluss. Das > hat auch nichts mit Lichtgeschwindigkeit zu tun. Uff. Bitte lese Dich intensiv in das Thema der Feldlehre ein und schreibe hier nicht mit derartiger Überzeugung so einen Käse.
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