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.
Angehängte Dateien:
-
Lichtjahre.PNG
5,5 KB
:
Verschoben durch Moderator
Du hast in der Zeichnung das wichtigste Maß vergessen. Den Abstand zwischen Taster und Lampe.
Angehängte Dateien:
-
lichtjahre2.PNG
5,9 KB
Stefan P. schrieb: > Du hast in der Zeichnung das wichtigste Maß vergessen. Den Abstand > zwischen Taster und Lampe. Tatsächlich! Abstand sollte 1 Meter betragen.
Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen ja nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über den gesamten Leiter vorhanden sind. Gruß Achim
Moin, Ich wuerd' mal 1 Jahr tippen. Komm' ich getz' in Feansehn? Hier bisschen Mathematik ueber real existierende "lange" Leitungen. https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsgleichung Gruss WK
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.
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
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
Der Strom "bewegt" sich mit knapp Lichtgeschwindigkeit. Ich würde es so auf 90% schätzen. Die Elektronen selbst sind wesentlich langsamer.
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?
Angehängte Dateien:
-
20211125_102707.png
30 KB
Wenn die Drähte, wie gezeichnet, nach rechts und links jeweils 0,5 Lichtjahre lang sind und 1m auseinander verlegt sind, dann dauert es wegen der Induktivität 2 Jahre bis die Lampe leuchtet. Sind es allerdings Zwillingskabel (nur 1mm auseinander), dann leuchtet die Lampe wegen der kapazitiven Kopplung sofort und erreicht ihre maximale Helligkeit nach 2 Jahren.
MaWin schrieb: > Du hättest wenigstens die Quelle angeben können von der du die Frage > geklaut hast. > Denn dort wird sie beantwortet: > > https://www.youtube.com/watch?v=bHIhgxav9LY Hätte ich angeben können, ja. Wollte jedoch nicht gleich die Lösung mitposten und hier einmal ein paar Gedanken dazu hören wollen. Electroboom wird bald selber ein Video darüber machen, da er Veritasium nicht ganz zustimmt: https://youtu.be/6hU5YDEOrXI?t=332
Ste N. schrieb: > Hmmm, kann ich gar nicht so richtig glauben. Ich hatte in der Schule mal > gelernt, das man Information nicht schneller als das Licht übertragen > kann? Wird sie auch in dem Fall nicht. Die Information wird nur nicht so übertragen, wie du denkst. Oliver
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.
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
Wenn ich mich schon auf eine mögliche Dauer von bis zu 2 Jahren einstelle, würde ich keinen Taster nehmen ... :-) Gruß Jobst
Ich denke, die Antwort hängt ab vom Verhältnis der Impedanz der Leitung zur Impedanz der Lampe. Haben z.B. die Leitungen zu beiden Seiten eine Impedanz von je 1000Ω und die Lampe eine von 10Ω, fließt die ersten 2 Jahre kaum Strom. Ist es andersrum, leuchtet die Lampe recht schnell auf. Auch noch sehr interessant: Das Ding ausschalten. :-)
Hehe, Veritasium vs. EEVBlog. Und bald werden sich auch noch ElectroBOOM und Steve Mould wieder prüglen. Nein, ich habe noch keines der Videos gesehen, aber Thomas R. schrieb: > 1/C Sekunden? Passt schon von den Einheiten nicht. Mein Ansatz: Bei der Leitungsgleichung ist die Last am Ende der Leitung. In dieser Aufgabe haben wir aber eher zwei sehr lange Dipol-Antennen mit lambda = 1 Lichtjahr, sich 1 m gegenüberstehen also nur über das reaktive Nahfeld koppeln. Wenn man also annimmt, dass Batterie und Schalter ideale, konzentrierte Bauelemente sind, dann bildet sich im Einschaltaugenblick (Stetigkeitsbedingung) sofort ein E-Feld über den Anschlussklemmen aus, was sich mit Lichtgeschwindigeit in den Raum hinausbreitet und nach t = 1 m / c_0 = 3,3 ns an den Klemmen der Lampe angekommen ist. Gleichzeitig beginnt, von Null aus ein immer stärkerer Strom in die Dipol-Arme zu fließen, um die sich ein konzentrisiches Magnetfeld aufbaut. Das Magnetfeld ist ebenfalls nach 3,3 ns beim Fußpunkt des Empfänger-Dipols angekommen und induziert dort einen Strom, der in die Lampe fließt. Vielleicht packt das mal einer in einen Simulator?
Marek N. schrieb: >> 1/C Sekunden? > > Passt schon von den Einheiten nicht. Die 1 kommt von dem einen Meter Abstand. Diese entscheidende Information hat der Threadersteller ja unterschlagen.
Also die Begründung lt. Veritasium ist ja, dass die Lampe nicht leuchtet weil Elektronen aus der 2LJ entfernten Quelle, sondern weil es den Poynting-Vektor gibt, der nur 1/c s braucht um die Entfernung von 1m zu überbrücken ... Ich denke es gibt da mehrere Ansätze die man verfolgen könnte: 1, Wellen auf Leitungen können nicht schneller als c_0 sein 2, es gibt kapazitive Kopplung von der Quelle zur Lampe 3, es gibt magnetische Kopplung von der Quelle zur Lampe 4, die Leitung ist nicht mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen Wenn man das ganze klassisch als Welle auf einer Leitung ansieht ergibt sich Folgendes: Leider hat er keinen Induktivitäts- oder Kapazitätsbelag angegeben, aber wie wäre es wenn man einmal von normaler Installationsleitung ausgeht. Sagen wir mit ~1.5mm Durchmesser, dann hat die L'=(mü/pi)*ln(2D/d)=2.6µH/m und C'=(2pi*eps_0)/ln(D/d)=7.7pF/m. Das ergibt eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von c=1/sqrt(L'*C')=223.5E6m/s=0.774*c_0 Daraus könnte man sich die Laufzeit entlang des Kabels ausrechnen: t=1/0.774=1.29s Der Wellenwiderstand ist Z=sqrt(L'/C')=581 Ohm, die Welle wird also nach ihrer Laufzeit von 1.29s an der Lampe ankommen und dann teilweise reflektiert werden, die gesamte Leistung steht erst nach ein paar Laufzeiten zur Verfügung.
Ahh, und gleich den ersten Fehler gefunden - die Laufzeit stimmt ja nicht, die Leitung ist ja 1 LichtJAHR und nicht eine LichtSEKUNDE lang :-P
Siehe auch https://www.physicsforums.com/threads/an-interesting-question-from-veritasium-on-youtube.1009268/
Ich hab mir eben das Video von Veritasium angeschaut. Auch dort ist die Antwort D) mit 1/c Sekunden angegeben, was natürlich falsch ist weil eben s²/m rauskommt. Gemeint ist 1 m / c = 3,3 ns oder meinet wegen "Distance divided by c". Aber "Kehrwert der Lichtgeschwindigkeit multipliziert mit einer Sekunde" ist einfach genau so bescheuert wie dieses "Kilowatt pro Stunde"-Geschwurbel :-( Eine promovierten Physiker darf das nicht passieren! Der Ansatz mit dem Poynting-Vektor ist OK, da sich die Ausbreitung von (TEM)-Wellen eben nicht an das Vorhandensein von Ladungen oder Leitungen bindet. Der Erklärungsversuch mit dem E-Feld in der Leitung und parallel zur Leitung verkompliziert das Ganze, weil dann eine verlustbehaftete Leitung mit einem zusätzlichen TM-Mode (E-Feld hat dann auch Tangentialkomponente) vorliegt. Man kann sich das auch so vorstellen, dass sowohl ein Langwellen-Signal, als auch ein Laser-Signal exakt zum gleichen Zeitpunkt beim Mond ankommen würden (bei synchronem Start), obwohl die "Antennen" dafür viele Größenordnungen unterschiedlich sind und egal wie sie geformt sind.
Oliver S. schrieb: >> Siehe auch > > das ganze Netz. Das Thema ist allgegenwärtig. > > Oliver Komisch, das es immer mehr Leute gibt, die die Lichtgeschwindigkeit irgendwie austrixen wollen.
Hat schon mal jemand die Induktivität der Leiterschleife berechnet? Der redet von AC. Da kommt ein erklecklicher Blindwiderstand zusammen. Ich traue mir ohne Fieldsolver kein Aussage zu, was das tut. Ich glabe: Wenn wir von einer Glühbirne reden passiert genau gar nichts.
Beitrag #6891135 wurde vom Autor gelöscht.
Umpf schrieb: > Der redet von AC Aha? Wo ist bei deiner Wechselstrombatterie der Minuspol? Thomas R. schrieb: > Minuspol der Batterie
Umpf schrieb: > Wenn wir von einer Glühbirne reden passiert genau gar nichts. Man sollte das Originalvideo schon gesehen und verstanden haben. Da wird ausdrücklich darauf hingewiesen daß unter "leuchten" die allererste Reaktion der Glühbirne verstanden wird. Das ganze Setup is sehr hypothetisch, und idealisiert. Oliver
>Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen ja >nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über den >gesamten Leiter vorhanden sind. Hahaha ....
Oliver S. schrieb: > ... daß unter "leuchten" die allererste > Reaktion der Glühbirne verstanden wird. Ich habe die Frage so verstanden: Thomas R. schrieb: > Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt > wurde, bis die Glühbirne leuchten würde?
Moin, In mir reift die Erkenntnis, das es hier entscheidend drauf ankommt, ob es sich um eine europaeische oder eine afrikanische Gluehbirne handelt. Bei wichtigen Fragen zu Schwalben ist es ja genauso. Gruss WK
Im Gegensatz zu der im Video versuchten Erklärung, macht das Modell, bei dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im Leiter anschubsen, die Antwort leicht. Die Lampe leuchtet natürlich sofort, weil sobald das erste Elektron nach dem Schalter angestubst ist, kommt am Draht zur Lampe auch schon das erste Elektron raus und gibt seine Leistung ab! Wohlgemerkt, Leiter haben 0 Ohm!! Rainer
Immer diese unvollständigen Angaben. Wie dick ist die Leitung?
currentladder schrieb: > Immer diese unvollständigen Angaben. > > Wie dick ist die Leitung? Klingeldraht.
Rainer V. schrieb: > Im Gegensatz zu der im Video versuchten Erklärung, macht das Modell, bei > dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im Leiter anschubsen, die > Antwort leicht. Die Lampe leuchtet natürlich sofort, weil sobald das > erste Elektron nach dem Schalter angestubst ist, kommt am Draht zur > Lampe auch schon das erste Elektron raus und gibt seine Leistung ab! > Wohlgemerkt, Leiter haben 0 Ohm!! > Rainer Rainer du bist fast ein Genie. Du hast die Informationsübermittlung mit über Lichtgeschwinigkeit erfunden. Leider erfolgt aber das "Anschubsen" in der Realtät nicht schnller als Licht, sondern mit der Ausbreitungsgeschwinigkeit der em Welle am Leiter.
Bei dem Video hat der Physiker offensichtlich die Realität der Elektrotechnik ignoriert. Natürlich kommt bei diesem Aufbau innerhalb von Nanosekunden ein Signal an der Lampe an, das ist aber komplett irrelevant von der Magnitude und mit einer Abschirmung zwischen Schalter/Batterie und Lampe wäre es noch weniger. Da keine Abschirmung 100% Dämpfung erreichen kann, ist nach der reinen physikalischen Lehre auch immer ein Signal da, bzw. wird Energie übertragen, nur was bringt mir das, wenn 10^-50 W übertragen werden?
currentladder schrieb: > Immer diese unvollständigen Angaben. > > Wie dick ist die Leitung? wie dick ist der Tastendrücker?
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
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
Angehängte Dateien:
-
Messung.png
88 KB
Fügen wir noch einen Zwischenschritt zur Beantwortung ein: Und wenn ich an den Punkten 1 und 2 jeweils den Strom messe, wie lange dauert es nach dem Tastendruck bis die Messgeräte ausschlagen? a) Wenn der Beobachter am Messgerät sitzt, und den Tastendruck per Teleskop beobachtet? b) Wenn der Beobachter beim Taster sitzt, und das Messgerät per Teleskop beobachtet?
Cyblord -. schrieb: > Also, schneller als das Licht, KANN die Information vom Schalter zur > Lampe nicht kommen. Das ist in jedem Fall die untere Schranke. Es sei denn, man krümmt den Raum entsprechend. :)
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"
Haumia-tiketike schrieb: > Ste N. schrieb: >> Oliver S. schrieb: >>> Die dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden. > > seit wann bewegt sich der elektrische Strom in Cu mit > Vakuum-Lichtgeschwindigkeit? > Beitrag "Ausbreitungsgeschwindigkeit Strom in Kupfer" Das alles ist, auch wenn du es nicht glaubst, tatsächlich sehr anders, als du denkst. Oliver
Dergute W. schrieb: > Bei wichtigen Fragen zu Schwalben ist es ja genauso. Davon gibts ja noch eine spezielle Unterart, die nur auf Fußballplätzen vorkommt.
>[...] das Modell, bei dem sich die Elektronen eins nach dem Anderen im >Leiter anschubsen, die Antwort leicht. Leicht und falsch, weil dieses Problem außerhalb den Gültigkeitsbereichs dieses Modells liegt (ungefähr ein Lichtjahr weit).
Haumia-tiketike schrieb: > seit wann bewegt sich der elektrische Strom in Cu mit > Vakuum-Lichtgeschwindigkeit? > Beitrag "Ausbreitungsgeschwindigkeit Strom in Kupfer" Es kann kein Cu sein, denn der Widerstand der Leitung wird zu Null angenommen. Allenfalls also ein auf der kompletten Länge so weit runter gekühltes Material, dass Supraleitung vorliegt. Wie hoch ist da die Ausbreitungsgeschwindigkeit?
Cyblord -. schrieb: > Also, schneller als das Licht, KANN die Information vom Schalter zur > Lampe nicht kommen. Das ist in jedem Fall die untere Schranke. Ist mir schon klar, dass sich niemand auf das simple Modell des "Anschubsens" einlassen will. Ist ja auch viel zu einfach...nehmen wir also noch ein einsichtigeres Modell, was auch oft die Stromverstärkung vom Transistor erklärt. Du stellst dir also einen Bach vor mit einer Schleuse vor der Birne, die hier der besseren Anschaulichkeit als einfaches Schaufelrad eingebaut ist. Der Bach ist natürlich 2 Lichtjahre lang und hat ein minimales Gefälle, was einen Höhenunterschied vor und hinter dem Schaufelrad (Birne) von etwa 12 Aposteln ergibt (ist aber egal, solange nur überhaupt ein Gefälle da ist. Wenn du nun die Schleuse öffnest, dann wird auf der Stelle Wasser raussprudeln und das Rad drehen (also brennt die Birne im übertragenden Sinn!) So what?! Gruß Rainer
Rainer V. schrieb: > Ist mir schon klar, dass sich niemand auf das simple Modell des > "Anschubsens" einlassen will. Weil es Humbug ist? Allein die überlichtschnelle Informationsübertragung müsste dir sagen dass es so nicht sein kann. > also noch ein einsichtigeres Modell, was auch oft die Stromverstärkung > vom Transistor erklärt. Du stellst dir also einen Bach vor mit einer > Schleuse vor der Birne, die hier der besseren Anschaulichkeit als > einfaches Schaufelrad eingebaut ist. Der Bach ist natürlich 2 Lichtjahre > lang und hat ein minimales Gefälle, was einen Höhenunterschied vor und > hinter dem Schaufelrad (Birne) von etwa 12 Aposteln ergibt (ist aber > egal, solange nur überhaupt ein Gefälle da ist. Wenn du nun die Schleuse > öffnest, dann wird auf der Stelle Wasser raussprudeln und das Rad drehen > (also brennt die Birne im übertragenden Sinn!) So what?! > Gruß Rainer Das ist ebenfalls total falsch.
Angehängte Dateien:
-
Antenne.png
31 KB
Marek N. schrieb: > Gemeint ist 1 m / c = 3,3 ns > [...] > Der Ansatz mit dem Poynting-Vektor ist OK, da sich die Ausbreitung von > (TEM)-Wellen eben nicht an das Vorhandensein von Ladungen oder Leitungen > bindet. In den 3,3ns kann das Feld ja maximal 1m weit kommen. Hieße das nicht, dass in dieser Zeit die lichtjahre langen Leiter überhaupt noch nicht "befeldet" werden, d.h. das System genau das gleiche Ergebnis zeigen müsste, wie das von mir angehängte mit je 1m langen offenen Enden? Würde man fragen, wie lange es dauert, bis die Birne nach schließen des Tasters leuchtet, wäre die Antwort einfach: Nie.
Cyblord -. schrieb: >> Ist mir schon klar, dass sich niemand auf das simple Modell des >> "Anschubsens" einlassen will. > > Weil es Humbug ist? Allein die überlichtschnelle Informationsübertragung > müsste dir sagen dass es so nicht sein kann. Wenn man sich die Elektronen als Gummibälle vorstellt, ist das Modell gar nicht so schlecht.
> 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
Harald W. schrieb: > Wenn man sich die Elektronen als Gummibälle vorstellt, ist das Modell > gar nicht so schlecht. Danke...Ich hab ja schon gesagt, dass er das Modell nicht versteht :-) Wer anfängt mit Feldern zu palavern muß sich schon sehr gut auskennen. Vor allem reicht es bei Gott nicht, die Maxwellgleichungen abzuschreiben! Man muß mit denen auch rechnen können! Und viele sind schon an der einfachen Aufgabe aus dem Vordiplom gescheitert, die Verhältnisse zwischen 2 stromdurchflossenen Leitern darzustellen...wobei der Strom zur gedachten senkrechten Ebene einmal in den Leiter hinein und einmal aus dem Leiter herausfließt. Ich gebe aber zu, dass hierbei die Lichtgeschwindigkeit noch keine größere Rolle spielt. Gruß Rainer
Und was hindert jetzt den aufgeprägten Strom daran, sich als Elektromagnetische Welle von dem Superleiter zu lösen und in die ewigen Weiten des Alls zu entschwinden? baut sich da kein H-Feld wie bei Ørsted auf? https://schulblog.net/fus/der-orsted-versuch/
Frage an Radio Eriwan: Darf jeder Laie die Erkenntnisse der Wissenschaft in Frage stellen? Radio Eriwan antwortet: Im Prinzip ja, aber wer Schuhe mit Klettverschluss trägt, weil er keine Schleife binden kann, sollte sich besser zurück halten.
>> ie dort gegebene Antrwort lautet 1/c Sekunden. > > Das stimmt so nur in der idealisierten Theorie. Nichtmal dort. Denn "1/c Sekunden" hat als Einheit "1/(m/s) sekunden", aka "s²/m". Das ist nichtmal ansatzweise eine Einheit der Zeit. Die korrekte Anwort lautet "1m/c". Damit ist die korrekte Antwort in der ursprünglichen Version von Veritasium "E None of the above" (wenngleich er es selbst nicht ganz überreissen wird warum, und Dave L. hats in der Hast auch mehrfach falsch übernommen), und in der (fehlerhaften) Übersetzung des TOs "Etwas anderes?" Nix für ungut.
Also 1 m/c ist ja klar, wenn man die Ankunft des Signals meint. Im Prinzip ist das ganze ja eine Art Streifenleiter. Wenn die Lampe mit DC betrieben wird, der zum Zeitpunkt t0 angeschaltet und nie wieder ausgeschaltet wird, ist die Helligkeit dann konstant?
g457 schrieb: > Nix für ungut. Doch, ganz klar...ist natürlich ungut, weil an so einer Stelle der Meinungsunterschied nicht mehr zu beheben ist! Stell dir vor, du sitzt mit so einem Hampelmann in einer Prüfung!! Da wird es aber hart. Und wenn die Profs schon selbst nicht mehr klar kriegen, wovon sie reden...Prost Mahlzeit. Hab sowas schon selbst erlebt und natürlich gewinnt immer der, der das Amt inne hat. Das ist aber keine verschwörerische Resignation, sondern das Leben!!! Rainer
Rainer V. schrieb: > Doch, ganz klar...ist natürlich ungut, weil an so einer Stelle der > Meinungsunterschied nicht mehr zu beheben ist! Stell dir vor, du sitzt > mit so einem Hampelmann in einer Prüfung!! Da wird es aber hart. Und > wenn die Profs schon selbst nicht mehr klar kriegen, wovon sie > reden...Prost Mahlzeit. Hab sowas schon selbst erlebt und natürlich > gewinnt immer der, der das Amt inne hat. Das ist aber keine > verschwörerische Resignation, sondern das Leben!!! > Rainer Du scheinst ein unverstandenes Genie zu sein.
Josef L. schrieb: > Allenfalls also ein auf der kompletten Länge so weit runter > gekühltes Material, dass Supraleitung vorliegt. Das mit dem Runterkühlen sollte auf dem Großteil der Strecke ja kein großes Problem sein. Oliver
Diplom-Amateur schrieb: > Frage an Radio Eriwan Kann man von Hoffmannstropfen Kinder kriegen? "Wie alt ist Hoffmann"
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?
Angehängte Dateien:
-
Zwischenablage02.gif
4,5 KB -
Zwischenablage01.gif
12 KB
Simulation versagt völlig, weil in den Programmen die Lichtgeschwindigkeit fehlt. Es wird offenbar lediglich mit Verzögerungszeiten gerechnet. Simuliert habe ich eine 10V-DC-Quelle, einen 100R-Widerstand, und auf beiden Seiten je eine verlustbehaftete Leitung mit Daten wie ein normales 50R-Kabel, aber mit R=0 und Länge 150000000m (also nur 1 Lichtsekunde hin und zurück), an den Enden abgeschlossen. Da PSpice, musste von da noch je ein 100G-Widerstand zur Quelle. Raus kommt Folgendens: Beim Start I=100mA, fällt in 100ns auf 1.5mA, dann weiter wie im Bild. Bei 2s passiert nix Außergewöhnliches, I=99.66542mA. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das so ablaufen würde. Naja, Simulationen sind ja normalerweise nicht für Lichtsekunden oder Lichtjahre große Schaltungen ausgelegt.
Rainer V. schrieb: > Diplom-Amateur schrieb: >> Frage an Radio Eriwan > > Kann man von Hoffmannstropfen Kinder kriegen? "Wie alt ist Hoffmann" ja, richtig, der getretene Hund bellt. Das Posting war offensichtlich auf Dich gemünzt. Aber wie Du an anderer Stelle gepostet hast, bist Du in dieser Hinsicht schmerzbefreit.
Rainer V. schrieb: > Kann man von Hoffmannstropfen Kinder kriegen? "Wie alt ist Hoffmann" Und im Keller surrt die Bartwickelmaschine....
Ich würde mal davon ausgehen, dass der Strom maximal mit Lichtgeschwindigkeit "wirkt". Ansonsten müsste man "nur" noch den Potenzialunterschied eines oder weniger Elektronen messen können und könnte mit Überlichtgeschwindigkeit kommunizieren. Ich frage mich allerdings, wann man einen Potenzialunterschied an der Lampe hat. Also nach 1 Jahr (der halben Strecke), weil sich der Potenzialunterschied in beiden Richtungen ausbreitet? Oder nach 2 Jahren, weil der Strom 1x rum muss? Ich denke eher ersteres. Aber was wäre, wenn die Strecken unterschiedlich lang sind? Bonusfrage: wenn ich kräftig an L4 ziehe, wie lange dauert es, bis der Draht von der Glühbirne abreißt? ^^
Mark S. schrieb: > Und im Keller surrt die Bartwickelmaschine.... Ja klar...aber das ist hier das Niveau...selbst Quarks und Co. ist dagegen noch modern!
Schön, wenn Ihr Euch so fetzt, aber wie wäre es mal mit einer sachlichen Diskussion? Kann mir jemand meine obige Frage beantworten? >Also 1 m/c ist ja klar, wenn man die Ankunft des Signals meint. Im >Prinzip ist das ganze ja eine Art Streifenleiter. >Wenn die Lampe mit DC betrieben wird, der zum Zeitpunkt t0 angeschaltet >und nie wieder ausgeschaltet wird, ist die Helligkeit dann konstant?
Michael W. schrieb: > Ich würde mal davon ausgehen, dass der Strom maximal mit > Lichtgeschwindigkeit "wirkt". Ist richtig. Aber er wirkt durch sein Feld. Bis zur Lampe ist es nur 1 m. Stell Dir das ganze mal als Plattenkondensator vor, wo die Drähte die Platten sind. Das Signal braucht nur die Lichtverzögerung für die 1 m Dielektrikum / Luft. Ob die Platten jetzt ins unendliche gehen oder irgendwo sogar weit weg verbunden sind, ist völlig egal für den ersten Moment.
Test schrieb: > Ist richtig. Aber er wirkt durch sein Feld. Bis zur Lampe ist es nur 1 > m. > Stell Dir das ganze mal als Plattenkondensator vor, wo die Drähte die > Platten sind. Lustig, da bin ich eben in der Badewanne auch drauf gekommen und nochmal zum Rechner gegangen, um meinen Post zu editieren. D.h. die Lampe leuchtet "ein wenig", bis der Kondensator aufgeladen ist. Dann geht sie aus, bis der Strom "rum" ist und leuchtet dann voll? Oder "lädt" der Kondensator, bis der Strom halb rum ist und "entlädt" dann wieder auf der anderen Hälfte der Stecke?
Test schrieb: > Stell Dir das ganze mal als Plattenkondensator vor, Du hast noch die induktive Kopplung (Vorzeichen) zu berücksichtigen.
:
Bearbeitet durch User
Thomas R. schrieb: > Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt > wurde, bis die Glühbirne leuchten würde? Mindestens genau so interessant ist der Fall, was passiert, wenn der Schalter gedrückt würde und nach einigen Wochen die Birne erst angeschlossen wird. (L: Die Birne brennt durch, aber wann?)
Dieter D. schrieb: > Die Birne brennt durch Wo setht denn, welche Spannung oder Stromstärke die Birne aushält? Wenn die Lichtjahre langen Leitungen Null Ohm haben, dann verträgt die Birne im Zweifelsfall alles und kann überhaupt nicht durchbrennen!
Also früher war alles besser, da hätten wir das nachgebaut und probiert. So ich suche jetzt mal bei ebay nach 0Ohm Strippen.
Josef L. schrieb: > Frank D. schrieb: >> 0Ohm Strippen > > gefunden! Jetzt noch in Länge von 1LJ oder willst du das zusammenstückeln?
:
Bearbeitet durch User
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
Josef L. schrieb: > Frank D. schrieb: >> 0Ohm Strippen > > gefunden! Da steht aber nicht, ob die auch eine Länge von 1 Lichtjahr haben...
Cyblord -. schrieb: > Josef L. schrieb: > Jetzt noch in Länge von 1LJ oder willst du das zusammenstückeln? Ja, Mist, ich hatte übersehen dass sie nur 21 Stück auf Lager haben! Ansonsten: natürlich anstückeln, Sonderanfertigung ist sicher zu teuer! Wird schon wieder albern... Die Sache mit Kondensator funktioniert auch nicht richtig. Bei dem oben irgendwo genannten 1.5mm-Draht bekommt man 13fF pro Meter, damit auf 150000 km nur 2µF. Die Lampe würde damit nur ca. 0.1ms aufleuchten, das schafft der Draht nicht, allenfalls eine LED. Das Feld längs des Kondensators wäre aber erst in 1/2 s aufgebaut, das kann also nicht stimmen. Erst mit einer Kapazitätsbelegung wie übliche Koaxkabel kommt man auf Kapazitätswerte, bei denen Feldaufbau und Stromabnahme dieselbe Zeitskala haben. Dazu müsste bei 1m Abstand die Fläche um Tausend mal größer sein, also im Meterbereich. Oder der Abstand entsprechend geringer.
Josef L. schrieb: > von > > Josef L. > (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) > (joe88349) > > > > > > > > > 25.11.2021 22:23 Wie immer auch...und ich war mir auch fast sicher, dass es solche Kabel zu kaufen gibt. Der Rest ist Schneewittchen... Rainer
Aber mal im ernst, eine etwas ander Betrachtung ergibt sich wenn statt Leitungen seeeeehr stabile Stangen genommen werden. Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe). Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am Ende 1cm weiter?
Okay, woran erkennen Außerirdische unser Sonnensystem? Es ist komplett verknotet. Das Kneul der Milchstraße. An einem Draht zieht es unmotiviert ein leuchtendes Taschenlampenlämpchen hinter sich her. Gruß Jobst
Frank D. schrieb: > Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am > Ende 1cm weiter? Ja, echt geil! Ohne das Transistor-Modell mit dem Wasser ist das genau d a s Modell. Das blöde ist und bleibt, das die Feldwichtel das nicht wirklich rechnen können! Die brauchen entweder ganz homogene E-Felder und/oder gleich homogene M-Felder. Wenn sie das nicht haben, mutieren sie zu so etwas wie "U=R*I", aber geben es natürlich nie zu... Rainer
Naja. Sowohl das Orignal als auch der gute Dave haben sich da nicht so wirklich mit Ruhm bekleckert. Da wird viel geschwaffelt, u.a. von Vereinfachungen, die dann das Ganze mehr als nur theoretisch machen. Man braucht gar keine 1/2 Lichtsekunde lange Leitung, 100m sind ausreichend lang, um sowas mit modernen Oszis selbst als Bastler nachmessen zu können. Feldtheoretisch kann ich's auch nicht herleiten, bin nur ein kleiner FH-Ing, der Theoretische E-Technik mit 4 knapp überlebt hat ;-) Aber selbst wenn man eine handvoll Vereinfachungen und Idealisierungen, vor allem des Leitungswiderstands vornimmt, ist die Antwort NICHT 1m / c. Das geht schon mit der diffusen Aussage "turns on" los, die der gute Dave dann in "just a tiny bit" abschwächt. 1% ist kein Turn on, nicht mal ansatzweise! Das ist Betrug! Auch das Geschwafel, "simple transmission line theory" ist substanzlos, denn es sind eben KEINE, EINFACHEN Leitungen, denn dazu ist die Speisung nicht "normal". Sein arg vereinfachtes Simulationsmodell ist auch schöner Selbstbetrug, wo er mal "zufällig" einen fetten 1uF Kondensator beidseitig der Speisequelle zur Lampe platziert hat, damit der Einschaltpuls was wacklen läßt. Das ist BETRUG!! Wie bei Siegfried und Roy! Wenn gleich die nicht behaupten, es sei Physik! Man kann dieses Beispiel auch nutzen, um den kritischen Geist wach zu halten und nicht jedes Simulationsmodell sofort zu schlucken, nur weil es ganz schnell gewünschte Ergebnisse liefert! Der Klimawandel (und dessen Modelle) läßt grüßen! Und auch hier muss man leider feststellen, daß der gute Dave nur allzuoft verdammt spontan und unüberlegt daherredet. Da kommt viel Geplapper raus, das wenig Substanz hat oder gar falsch ist! Die Leiteranordnung erinnert in erster Linie an eine Dipol Schleifenantenne! Die Antennenspezis können das am ehesten berechnen und bewerten.
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
Allein schon das Modell mit offenen Punkten läuft in keinen Simulator. Was nur wieder zeigt, daß dieser komische Circuit Lab Simulator eine Spielversion ist, die jeden Scheiß frißt und intern irgendwie hinmogelt.
Außerdem hat man hier keine volle Lichtgeschwindigkeit, denn im Kabel ist die geringer. Ob man hier die tyischen 50-66%c erreicht, welche die üblichen Koax- oder Doppeladern haben, muss man mal überlegen, denn die Anordnung ist schon arg außergewöhnlich. https://www.youtube.com/watch?v=lBycH31K-E8 In dem Zusatzvideo rudert er ein wenig zurück. Naja. Das hätte man auch im 1. Video sagen können, wenn man nicht einfach planlos ohne Script drauf los plappert. Oder solange plappert, bis gescheites Zeig rauskommt und das passend zusammenschneiden. Denn letztendlich drückt er sich um die echte Arbeit, das mal substantiell zu durchdenken, durchzurechnen und zu präsentieren. Viel oberflächliches, qualitatives Gerede. Naja.
:
Bearbeitet durch User
Natürlich gibt es auf dem einen Meter auch eine minimale kapazitive Kopplung, trotzdem findet die effektive Energieübertragung entlang des Drahtes statt. Diese Influenz gibt es auch, wenn der Draht in der Mitte unterbrochen ist oder nur jeweils wenige Meter lang ist. Niemand erwartet bei den paar fF, dass die Lampe dann wirklich leuchtet. (Wobei man das bei den riesigen Dimensionen noch mal alles genauer durchrechnen müsste...) Das elektrische Feld wird durch den Draht geführt und breitet sich entlang diesem aus. Wegen der Null Ohm (dU=0) ist der elektrische Feldvektor unmittelbar am Außenrand des Drahtes rechtwinklig zum Draht, radial nach Außen gerichtet. Das sich aufbauende H-Feld ist auch (ringförmig) rechtwinklig zum Draht. Bleibt für den Poynting-Vektor (S=ExH) nur noch die dritte Dimension = entlang des Drahtes. Da das H-Feld mit 1/r abnimmt, ist das auch der wesentliche Energietransfer, unmittelbar am Rand des Drahtes. Weiter weg vom Draht biegt das E-Feld dann zum gegenüberliegenden ab. Der Poynting-Vektor ist dann nicht mehr ganz paralell zum Draht, sondern ringförmig (!) etwas nach Außen gerichtet und trifft so auch den gegenüberliegenden Draht. Siehe oben. Je weiter weg von der Quelle nimmt dieser Effekt aber immer mehr ab, so dass auch dieser kleine Energietransfer dann immer mehr verschwindet. Gruß
Falk B. schrieb: > 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, [...]" ;-)
Falk B. schrieb: > Simulator eine Spielversion ist In dem Falle müßtest Du QUCS verwenden. Dort den Leiter mit langen Stripes geringen Abstand aufbauen und das transiente Verhalten simulieren. Die Lösung 1/c ist genau die Zeitspanne, ab der die Spannung und der Strom an der Birne gerade nicht mehr Null sind durch induktive und kapazitive Kopplung. Der Kopplungsfaktor ist für das kurze Stück natürlich miserabel. Wenn es sich dabei um eine ideale 6V Batterie handeln sollte, leuchtet ein 6V Lämpchen da natürlich noch nicht, aber ein paar mV Spannung kann gemessen werden.
Frank D. schrieb: > Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am > Ende 1cm weiter? Bis das Ende der Stange um 1cm nachgerückt ist, wird wohl ein halbes Jahr ins Land ziehen müssen. Bis man das mit dem Fernrohr sehen kann, dauert es nochmal ein halbes Jahr.
Joachim schrieb: > bei den paar fF Sind 13fF pro Meter, 2µF nach 150000 km (1/2 Lichtsekunde), 63F nach 1/2 Lichtjahr. Aber es dauert 1/2s bzw. 1/2 Jahr bis sich das Feld aufgebaut hat (oder doch doppelt oder viermal so lang???) - auf jeden Fall viel länger, als das Birnchen aufblitzen könnte. Die wirksame Kapazität ist zu klein. Man bräuchte einen Kapazitätsbelag mindestens wie bei einem normalen Koaxkabel, und eine LED, um vielleicht was zu sehen. Es ist halt vieles schwammig definiert in der ursprünglichen Aufgabe. Leitungswiderstand Null, aber ist dann auch die Ansprechzeit der Birne Null? Ein von Null verschiedener Strom durch die Birne schon ein "Aufleuchten", auch wenn es nur Nanosekunden dauert? Fragen über Fragen.
Dieter D. schrieb: > Die Lösung 1/c ist genau die Zeitspanne, ab der die Spannung und der > Strom an der Birne gerade nicht mehr Null sind durch induktive und > kapazitive Kopplung. Der Kopplungsfaktor ist für das kurze Stück > natürlich miserabel. Wenn es sich dabei um eine ideale 6V Batterie > handeln sollte, leuchtet ein 6V Lämpchen da natürlich noch nicht, aber > ein paar mV Spannung kann gemessen werden. Nach ner Zeit von 1m/c ist gerade die Feldänderung des Schalters an der Birne angekommen, sonst überhaupt nichts. Die Feldänderung hat zwar schon die Batterie erreicht und in der anderen Richtung hat sich die Spannung im Kabel unter einem Meter aufgebaut, aber die Feldänderung im Kabel hat hat zu dem Zeitpunkt weder die Glühbirne noch das letzte Kabelstück an der Glühbirne erreicht. Das geschieht erst kurz danach. Im Moment 1m/c hat also noch kein Millimeter Kabel irgendeine eine Relevanz. Wenn man also einen Taster an eine Batterie anschließt mit zwei offenen enden und in einem Meter Entfernung eine Glühbirne liegen hat, nein nichtmal Millivolt sind da zu messen. Kein Radio würde auch nur leise Knacken. Sag ich mal so.
Peyer schrieb: > Sag ich mal so. Äääh - wenn der Strom nach rechts drückt, zieht er dann nicht auch an der anderen Seite?? Dann würden sich Schieben und Ziehen in der Mitte bei der Birne treffen. "Der Geschmack entfaltet sich am Besten durch abwechselndes Lutschen und Kauen" (Ich wollte nicht das Beispiel mit dem Saugblaser bringen) Übrigens: 1.5mm Kupferdraht von 1 Lichtjahr Länge hat nur 95 Teraohm! Wenn die Batterie 100 MV hat, fließen immerhin ca. 1µA, das ist ja lässig messbar! Wenn die Birne dann 1 Teraohm hat, leuchtet sie mit 1 Watt! Um keinen soooo dünnen Draht benutzen zu müssen, könnte man ja dort einen DC:DC-andler einsetzen, der die 1MV auf 220V runtersetzt.
Josef L. schrieb: > Joachim schrieb: >> bei den paar fF > > Sind 13fF pro Meter, 2µF nach 150000 km (1/2 Lichtsekunde), 63F nach 1/2 > Lichtjahr. Dass der Einfluss der Influenz immer mehr abnimmt habe ich ja oben versucht mit Hilfe des Poynting-Vektors zu zeigen, womit die 2µF bzw. die 63F irrelevant werden. Durch das Abbiegen des E-Feldes zum gegenüberliegenden Pol dreht auch der Poynting-Vektor ein wenig weg von parallel zum Draht hin zur Lampe. Und zwar nicht nur ein paar ns sondern so lange bis das E-Feld gegenüber angekommen ist, also 1 Jahr lang, wenn der Versuch im Vakuum stattfindet. Dieses Abdrehen wird aber immer schwächer, je weiter weg, weil die Feldlinien einen immer größeren Bogen machen müssen und die Krümmung folglich kleiner wird. Gruß
Ich denke so. Der Doppelte Leiter enthält unheimlich viele Elektronen. Die Batterie tut vorne ein elektron dazu. Das bringt nacheinander alle Elektronen im Leiter dazu, einen Platz weiter zu rücken.Gleichzeitig wollen die elektronen an der Stelle, wo einer "zuviel" ist, gern einen Platz haben in der nähe zum zurückführenden Draht, weil der hat ja ein anderes Potential. Noch dazu gibt es eine Wechselbeziehung zwischen der elektronenbewegung und dem magnetischen Feld. Einsteinsche Formel gibt das Verhältnis der reingepumpten Energie zur Bewegung der Elektronen. Die haben ja Masse, wenn auch wenig, aber das sind halt verdammt viele. Man wird also recht lange Energie reinpumpen müssen, bis ein 1 Lichtjahr langer Draht durch Elektronenleitung hinten was rausspuckt. Dzu kommt hier, daß der 1LJ lange Draht ziemlich nah zusammengefaltet ist. Dadurch kommen Induktion und Kapazität ins Spiel. Die Kapazität zwischen den Leitern erzeugt einen kleinen Strom durch die Lampe, aber da ein langer Leiter auf ganzer Strecke auch Induktion hervorruft, wird der Effekt durch den langen Leiter nicht viel größer. Jetzt zur relativität: Sitzt jemand am Schalter und schaut auf den 1/2LJ entfernten Stromindikator, braucht es 1/2Jahr, bis er den sieht (Lichtgeschwindigkeit). Dazu kommt die Zeit des elektronenschubsens durch den Draht, also nochmal 1/2Jahr + Trägheit. Der sieht also allerfrühestens nach 1 Jahr was, wahrscheinlich eher nach ungefähr 15 monaten. Sitzt jemand am Indikator und schaut auf den Schalter, sieht der das einschalten und dann sieht er die Elektronen auf ihn zuwandern. Ungefähr 3 Monate später zeigt sein Stronimdikator bissel was an. Die interessante Frage aber ist: Wie kriegt man die anordnung wieder ausgeschaltet?
Josef L. schrieb: > Peyer schrieb: >> Sag ich mal so. > > Äääh - wenn der Strom nach rechts drückt, zieht er dann nicht auch an > der anderen Seite?? Für den Zeitpunkt 1m/c wäre das noch nicht relevant :) Josef L. schrieb: > Joachim schrieb: >> bei den paar fF > > Sind 13fF pro Meter, 2µF nach 150000 km (1/2 Lichtsekunde), Wenn man das mal weiterrechnet, ein Farad sind 1C/V, bei einer 6V-Versorgung also 6*2µC Ladungen, die verschoben werden und das in einer halben Sekunde, also I= C/t = 12µC/0,5s = 24µA. Der Strom muss aber auch zurückfließen, bei gleicher Kapazität (also insgesamt halbe Kapazität), d.h. man hätte 12µA Strom ohne Berücksichtigung der Birne (gebrückt) und bei 0 Ohm Kabeln. Richtig?
Helge schrieb: > ... Dazu kommt die Zeit des elektronenschubsens > durch den Draht, also nochmal 1/2Jahr + Trägheit. Der sieht also > allerfrühestens nach 1 Jahr was, wahrscheinlich eher nach ungefähr 15 > monaten. > Sitzt jemand am Indikator und schaut auf den Schalter, sieht der das > einschalten und dann sieht er die Elektronen auf ihn zuwandern. Ungefähr > 3 Monate später zeigt sein Stronimdikator bissel was an. Nein. Die Elektronen werden nicht geschubst. Das Feld breitet sich entlang des Drahtes aus. Und zwar außerhalb des Drahtes, der 0 Ohm hat, folglich gibt es im Draht auch keinen Potentialgefälle! Die Elektronen werden eher gezogen vom äußeren sich ausbreitenden Feld. Dass sie sich dabei bewegen ist also eher ein Nebeneffekt. Gruß
Wir sind letztlich wieder beim Begriff der Spannungsquelle. Da ist also die Batterie, ein Ding mit 2 Anschlüssen, zwischen denen eine Potentialdifferenz besteht. Jetzt soll an der einen Seite eine Drahtkonstruktion angeschlossen sein (seit wann???) die über eine Birne bis an die andere Seite heranreicht, und zum Zeitpunkt t=0 mit dem anderen Pol verbunden wird. Was ist mit dem elektrischen Feld? Baut sich das erst bei t=0 auf, oder ist das schon seit dem Zeitpunkt in der Vergangenheit da, als die Draht-Birnen-Konstruktion mit dem einen Batteriepol verbunden wurde, oder baut sie sich seitdem noch auf?
Frank D. schrieb: > Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am Ende > 1cm weiter? Die Druckwelle breitet sich mit Schallgeschwindigkeit aus.
Josef L. schrieb: > Was ist mit dem elektrischen Feld? Baut sich das erst bei t=0 auf, oder > ist das schon seit dem Zeitpunkt in der Vergangenheit da, als die > Draht-Birnen-Konstruktion mit dem einen Batteriepol verbunden wurde, > oder baut sie sich seitdem noch auf? Gute Frage. Das dürfte sicherlich von der Spannungsquelle abhängen. Ein Plattenkondensator dürfte sich da anders verhalten als eine galvanische Zelle oder ein Netzteil. Beim Netzteil kann ich mir vorstellen, dass die Konstruktion Draht + Lampe + Draht sich 2 Jahre lang auflädt... Gruß
Frank D. schrieb: > Aber mal im ernst, eine etwas ander Betrachtung ergibt sich wenn statt > Leitungen seeeeehr stabile Stangen genommen werden. > Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann > nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe). > Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am > Ende 1cm weiter? Das ist aber nicht valide. Es gibt kein Material, welches sich nicht stauchen oder strecken lässt, nicht mal theoretisch. Denn in einem solchen Material müsste die Schallgeschwindigkeit unendlich hoch sein (d.h. absolute Steifigkeit, unendliche Dichte). In einem theoretischen, in dieser Hinsicht idealen Material wäre die Schallgeschwindigkeit maximal gleich Lichtgeschwindigkeit, dass heißt, der Stoß würde sich auch mit maximal Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Ein 0-Ohm-Material lässt sich hingegen theoretisch beschreiben und existiert auch praktisch. Hier ist auch "nur" der Widerstand null, die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium kann trotzdem nur maximal Lichtgeschwindigkeit sein.
Josef L. schrieb: > Wir sind letztlich wieder beim Begriff der Spannungsquelle. Da ist also > die Batterie, ein Ding mit 2 Anschlüssen, zwischen denen eine > Potentialdifferenz besteht. Jetzt soll an der einen Seite eine > Drahtkonstruktion angeschlossen sein (seit wann???) die über eine Birne > bis an die andere Seite heranreicht, und zum Zeitpunkt t=0 mit dem > anderen Pol verbunden wird. Ja, das geht schlimmer nicht mehr! Und zeigt auch durch die Formulerung : (seit wann???) , wo der Josef lebt. Er lebt in diesem Universum, wo der liebe Gott ein Wunder vollbringt. Das ist für Bibelkenner und Bibelgläubige überhaupt kein Problem. Für "Leugner" allerdings schon...sie werden nämlich einfach auf dem Scheiterhaufen verbrannt! Ja heute kein lustiges Event meht, dafür in der Google-Welt um so mehr!!! Rainer
> Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann > nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe). > Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am > Ende 1cm weiter? 300 000km / Schallgeschwindigkeit im Material
Mich stört, dass die Frequenzabhängigkeit der Phenomene nicht erwähnt wird: Die Effekte und die Sichtweise spielen eben bei kleinen Stromkreisen (=Leitungslänge << Wellenlänge) *1) selten eine praktische Rolle, und dort kann mit dem Bild "Strom fließt in Drähten" fast immer gut arbeiten. Dass das nicht zu 100% stimmt, wissen alle Digitaltechniker (zumindest heutige) und HF-Leute. Aber so ist das nun mal: Ingenieurskunst besteht eben darin, alles wegzulassen, was für den konkreten Fall irrelevant ist, um ökonomisch zu einem brauchbaren Ergebnis zu kommen. Dinge die sich 4 Stellen hinter dem Komma oder in den ersten 3ns abspielen sind für viele Fälle uninteressant, und werden weggelassen. Die hohe Kunst besteht darin zu wissen, wo die Grenzen des verwendeten Modells liegen. Der "Kampf" ist uralt, und sowieso nur ein Missverständnis. Physik ist exakte Wissenschaft. Da können "Dreckeffekte" den nächsten Nobelpreis bedeuten, zumindest sind sie relevant. Ingenieure müssen ökonomische Ergebnisse liefern, und wenn Widerstände mit 1% Toleranz verwendet werden, spielen 20ppm Abweichung durch einen Dreckeffekt genau keine Rolle. Beide Sichtweisen haben ihre Berechtigung. Dave Jones hat das gut zusammengefasst: https://www.youtube.com/watch?v=VQsoG45Y_00 *1) Die Fouriertransformierte der Sprungantwort ist einem Ingenieur bekannt. Er weiß, ob er sich das ansehen muss.
Frank D. schrieb: > Aber mal im ernst, eine etwas ander Betrachtung ergibt sich wenn > statt > Leitungen seeeeehr stabile Stangen genommen werden. > Also eine Stange hätte jetzt eine Länge von 300.000km, die Stange kann > nicht gestaucht oder gestreckt werden (entspricht etwa der 0Ohm Angabe). > Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am > Ende 1cm weiter? Sehr gute Idee! Rechne mal die Masse aus und dann die Kraft die benötigt wird um sie zu bewegen…
Die ganze Anordnung ist scheiße. Klar: Sobald ich ein E-Feld habe, und einen Stromfluss erlaube (schließen des Schalters) bildet sich ein B-Feld aus und sobald ich eine B-Feld-Änderung habe, habe ich eine Induktion, die dann nach ein paar ns an der Lampe messbar sind. Die Aufgabenstellung war aber nicht: "Wann messe ich ein elektromagnetisches Feld an der Lampe, das mit absolut idealisierten Lichtquellen, die schon bei infinitesimal geringem Stromfluss leuchten, ein Leuchten verursachen kann" sondern "Wann leuchtet die Glühbirne". Und für ebendieses wird ein satter Stromfluss benötigt. Und der stellt sich eben nicht nach ein paar ns ein, sondern mit der mit 0,x*c über die Leitung ausbreitendem E- und B-Feld. So gesehen ist das ganze Video von Veritasium eigentlich komplett unnütz und rein provokativer Clickbait. Dagegen war sein Video mit dem Fahzeug, dass schneller als der Wind fährt, wirklich sehenswert. Aber das hier...
Frank D. schrieb: > Diese Stange wird am Anfang ein cm vorwärts geschoben, wann ist sie am > Ende 1cm weiter? Nach einer Sekunde fängt das Ende an, sich zu bewegen. Was sonst? Du überträgst die Bewegung nicht durch ein Medium unendlicher Dichte, sonst durch ein Medium, dessen Atome über elektromagnetische Wechselwirkung aneinander gebunden sind. Und Änderungen im E- und B-Feld breiten sich auch nur mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Martin S. schrieb: > So gesehen ist das ganze Video von Veritasium eigentlich komplett unnütz > und rein provokativer Clickbait. Und liefert keine Antwort. Am Ende sieht man ja einige Experten, die ebenfalls rätseln. Und praktisch aufbauen, Leitungen zum Mond und zurück geht auch nicht. Provokativ würde ich nicht sagen, zumindest die Frage ist interessant und berechtigt. Allerdings letztlich langes Video ohne substanziellen Inhalt.
> Wann leuchtet die Glühbirne?
Sofort (paar ns). Wenn es eine (gedachte) Glühbirne ist, die bei
minimalem Strom leuchtet.
Nach 2 Jahren. Wenn es eine reale Glühbirne ist.
??? schrieb: > Sind es nicht 4? Nein, es reicht ja, dass der Draht der Glühbirne heiß wird, d.h. es genügt dass ein Strom im Glühfaden fließt, wann die Elektronen in die Batterie zurück fließen ist dann unerheblich ;)
Fließt negativer Strom (also elektronen rein) wirklich ganz genau gleich schnell wie positiver Strom (Elektronen wegnehmen)? :-)
Derek Muller hat versucht, Elektrik mit der theoretischen Physik zu kombinieren. Ob das gelungen ist...
Helge schrieb: > Fließt negativer Strom (also elektronen rein) wirklich ganz genau > gleich > schnell wie positiver Strom (Elektronen wegnehmen)? :-) Nimm einen Gartenschlauch und halte ihn senkrecht. Spritze das Wasser nach oben. So hoch wie es geht. Da braucht man schon sehr viel Kraft und Energie. Lass das Wasser herunter fallen, das geht viel leichter. Auf den elektrischen Strom bezogen müssten die Verhältnisse ähnlich sein.
Achim K. schrieb: > Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen > ja nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über > den gesamten Leiter vorhanden sind. > Gruß > Achim Dann wäre die Relativitätstheorie widerlegt.
Kurze Gegenüberlegung zur Tatsache das die Lampe in dem Beispiel tatsächlich "sofort" angeht: Was passiert, wenn man in der Leitung in 1 Lichtjahr Entfernung einen weiteren Taster einbaut der die Leitung unterbrechen kann? Wenn der Stromkreis unterbrochen ist kann der Taster ja seine Magie nicht mehr entfalten und man wäre in der Lage Digitale Informationen mit Überlichtgeschwindigkeit zu übertragen - Oder etwa nicht?
Michael M. schrieb: > Wenn die Drähte, wie gezeichnet, nach rechts und links jeweils 0,5 > Lichtjahre lang sind und 1m auseinander verlegt sind, dann dauert es > wegen der Induktivität 2 Jahre bis die Lampe leuchtet. > > Sind es allerdings Zwillingskabel (nur 1mm auseinander), dann leuchtet > die Lampe wegen der kapazitiven Kopplung sofort und erreicht ihre > maximale Helligkeit nach 2 Jahren. Und wann erkennt die Person die den Taster gedrückt hat dass das Licht brennt?
Dieter D. schrieb: > Achim K. schrieb: >> Ich behaupte, sie leuchtet ohne Verzögerung auf, da die Elektronen >> ja nicht erst ab Batterie anfangen zu "fließen", sondern bereits über >> den gesamten Leiter vorhanden sind. >> Gruß >> Achim > > Dann wäre die Relativitätstheorie widerlegt. Sehe ich auch so. Allerdings ist hier die Tatsache interessant, dass Schalter und Glühbirne nur 1m voneinander entfernt sind. Verstößt das dann also wirklich gegen die RT? Denn die Informationsübertragung findet am Ende nur über 1m statt. Wäre der Schalter und die Glühbirne 1c entfernt, wäre die Sache eindeutig.
Wenn ich ein Signal auf eine übliche Koaxleitung gebe dann messe ich im ersten Moment 50 Ohm als Verhältnis zwischen Strom und Spannung. Das ist unabhängig davon ob die Leitung am anderen Ende offen, kurzgeschlossen oder sonstwas ist. Das spielt erst eine Rolle wenn Reflexionen zurückkommen. In diesem Gedankenexperiment haben wir eine Leitung die auch nichts anderes als die Koaxleitung ist: Eine Übertragungsleitung mit bestimmtem Wellenwiderstand. Der dürfte bei 1m Abstand zwischen den Leitungen viele 100 Ohm betragen, auch abhängig davon wie dick die Leiter sind. Damit haben wir im ersten Moment eine Reihenschaltung aus Spannungsquelle, Schalter, Lampe und zweimal Wellenwiderstand. Also ist 1m/c schon korrekt. Die Angabe 1/c aus dem Video ist von den Einheiten her falsch wie hier schon geschrieben wurde. Natürlich leuchtet sie dunkler aufgrund der Reihenschaltung und mann müsste die Trägheit des Glühfadens ignorieren.
??? schrieb: > Und wann erkennt die Person die den Taster gedrückt hat dass das Licht > brennt? Die Lampe steht ja direkt 1m neben dem Taster. Man könnte noch die Induktivität der vier gestreckten Drahtstücke von je 4,8 Billionen km Länge ausrechnen und daraus eine aufgerollte Ersatzinduktivität mit weniger Kupfer und Eisenkern basteln. Diese lässt sich sowohl in eine riesige Lagerhalle unterbringen, als auch auf supraleitfähigkeit runterkühlen, wenn auch mit viel Aufwand. Aber zumindest ist das machbarerer, als den Draht im Universum zu verteilen. Die interessanten Ausbreitungsphänomene im Raum würden dann leider auch wegfallen.
Stefan P. schrieb: > Kurze Gegenüberlegung zur Tatsache das die Lampe in dem Beispiel > tatsächlich "sofort" angeht: > > Was passiert, wenn man in der Leitung in 1 Lichtjahr Entfernung einen > weiteren Taster einbaut der die Leitung unterbrechen kann? Wenn der > Stromkreis unterbrochen ist kann der Taster ja seine Magie nicht mehr > entfalten und man wäre in der Lage Digitale Informationen mit > Überlichtgeschwindigkeit zu übertragen - Oder etwa nicht? Stelle dir das wie Flüsterpost vor. Die Person in 1m Entfernung kann das säuseln hören aber nicht genau, was. Jetzt muss die ein Jahr warten, bis ihr die Info ins Ohr geflüstert wird. Wenn jemand die Kette zwischenzeitlich unterbricht (zweiter Schalter), dann hört sie trotzdem das Gesäusel, bekommt aber nie die Information vollständig. Wenn dann die Person am Ende laut sagt, was das Wort war, hört der Beginner das über 1m sofort.
??? schrieb: > Rechne mal die Masse aus und dann die Kraft die benötigt wird um sie zu > bewegen… Man bräuchte für ein halbes Lichtjahr langen Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,5mm, ein Volumen von 8,5 Kubikkilometer Kupfer. Das entspricht einem Kupferwürfel von gut 2km Kantenlänge. Der wiegt dann 75.000 Megatonnen [m]. F = m * a Für eine Beschleunigung [a] von 1m/s^2 braucht man also eine Kraft [F] von 75 Tera Newton.
Ich denke der Ansatz über den Poynting Vektor ist grundsätzlich richtig, aber die Schlussfolgerung 1/c ist falsch, da die Energie die er beschreibt sich nicht eigenständig ausbreitet. Er ist eben doch an den elektrischen Leiter gekoppelt, besser gesagt an das Feld das sich darin ausbreitet. So wie ich es sehe bewegt er sich zwar zwischen den Leitern direkt auf die Lampe zu, aber erreicht sie trotzdem erst wenn auch E durch den Hin-Leiter dort angekommen ist. Er ist kein eigenständiges Feld. Daher ist die Lösung meiner Ansicht nach 1 Stunde.
Was hier so alles ausgerechnet wird, alter Schwede, habt ihr langeweile...und ich erst, wo ich den Kram auch noch lese :D
Michael M. schrieb: > daraus eine aufgerollte Ersatzinduktivität Das unterscheidet sich! Beim langgestreckten Draht wandert die Welle von vorn nach hinten, und hinten spürt erst was, wenn die Welle ankommt. Beim aufgerollten Draht wandert die Welle zwar auch den Draht lang, aber das Ende bekommt schon die Induktion durch den Anfang nach einigen Picosekunden mit, aufgrund der räumlichen Nähe. Naja, wohl etwas länger, denn bei 1.5mm Drahtdurchmesser wäre sie etwa 2.5 km groß (16 Kubikkilometer). Wie dünn man supraleitende Drähte machen kann weiß ich nicht, und ob der Lack die Temperaturen aushält auch nicht, und ob überhaupt genügend Helium zum Kühlen da ist auch nicht, und überhaupt braucht man ja 2 solcher Spulen. Hey, lässt sich das nicht mit der kleineren Version mit 1 Lichtsekunde nicht auch aufbauen? Ob es nun 1, 2 oder 4 Sekunden Verzögerung sind, kann man ja wohl unterscheiden, und mit 0.15mm Draht hat jede der beiden Spulen nur 5m³, das sind zusammen keine 90 t Kupfer, Widerstand etwa 300MΩ. Vielleicht liegt bei CERN noch sowas rum? Beim aktuellen Kupferpreis ca. 700000€ - OK, geht nur mit fundraising.
Chapeau, chapeau - ich bin tief beeindruckt von so viel geballter Intelligenz! Lauter kleine, überkandidelte 'Einsteins' hier - Zwerge auf den Schultern von Zwergen...
Klaus schrieb: > Lauter kleine, überkandidelte 'Einsteins' hier - Zwerge auf den > Schultern von Zwergen... Na aber du sprühst hier von Intelligenz? Was hast du substanzielles beigetragen? Oder stehst du auf den Schultern von Rainer V? Das reicht dann noch nicht mal für den Tellerrand!
Michael M. schrieb: > Man könnte noch die Induktivität der vier gestreckten Drahtstücke von je > 4,8 Billionen km Länge ausrechnen und daraus eine aufgerollte > Ersatzinduktivität mit weniger Kupfer und Eisenkern basteln. Diese lässt > sich sowohl in eine riesige Lagerhalle unterbringen, als auch auf > supraleitfähigkeit runterkühlen, wenn auch mit viel Aufwand. Aber > zumindest ist das machbarerer, als den Draht im Universum zu verteilen. Wozu das alles? Wenn die Lampe schon nach 3,3 ns beginnt zu leuchten, dann braucht sie die entfernten Endschleifen überhaupt nicht, denn die erfahren erst später, dass der Schalter betätigt wurde.
Cyblord -. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Dann wäre die Relativitätstheorie widerlegt. > > Sehe ich auch so. > > Allerdings ist hier die Tatsache interessant, dass Schalter und > Glühbirne nur 1m voneinander entfernt sind. Verstößt das dann also > wirklich gegen die RT? Denn die Informationsübertragung findet am Ende > nur über 1m statt. Nur 1m? Ist es nicht so, dass "die Informationübertragung" in jedes beteiligte Leiterstück erfolgt? Also dass an beliebiger Stelle in der langen Leitung ein Strommesser die Information (dass dort Strom fließt) zeigen können müsste, wenn dort tatsächlich Strom fließt. Fließt dort aber kein Strom und ist auch kein Potentialgefälle (Welle) zu beobachten, dann bräuchte es das Leiterstück für den Versuch offensichtlich gar nicht.
Peyer schrieb: > Also dass an beliebiger Stelle in der > langen Leitung ein Strommesser die Information (dass dort Strom fließt) > zeigen können müsste, wenn dort tatsächlich Strom fließt. Nein, denn hier wäre die benötigte Zeitverzögerung eindeutig und das Rätsel wäre keines mehr. > Fließt dort > aber kein Strom und ist auch kein Potentialgefälle (Welle) zu > beobachten, dann bräuchte es das Leiterstück für den Versuch > offensichtlich gar nicht. Korrekt. Ich sage auch nicht, dass die Lampe schneller aufleuchtet, aber die Begründung kann/muss evt. nicht relativistisch sein. Oder anders gesagt, WÜRDE die Lampe quasi sofort Leuchten, würde das überhaupt gegen die RT verstoßen?
> > Nur 1m? Ist es nicht so, dass "die Informationübertragung" in jedes > beteiligte Leiterstück erfolgt? Also dass an beliebiger Stelle in der > langen Leitung ein Strommesser die Information (dass dort Strom fließt) > zeigen können müsste, wenn dort tatsächlich Strom fließt. Fließt dort > aber kein Strom und ist auch kein Potentialgefälle (Welle) zu > beobachten, dann bräuchte es das Leiterstück für den Versuch > offensichtlich gar nicht. Genau das denke ich auch. Am Ende übertragen die Leiter die Information. Nicht irgendein Hilfsvektor S. Den gibt es erst wenn E und H angekommen sind. Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0, deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen.
> Korrekt. > Ich sage auch nicht, dass die Lampe schneller aufleuchtet, aber die > Begründung kann/muss evt. nicht relativistisch sein. > Oder anders gesagt, WÜRDE die Lampe quasi sofort Leuchten, würde das > überhaupt gegen die RT verstoßen? Den Gedanken verstehe ich nicht. Eine sofort aufleuchtende Lampe widerspricht ganz klar der SRT, denn v wäre dann unendlich und das ist größer c.
Dieter D. schrieb: >> Korrekt. >> Ich sage auch nicht, dass die Lampe schneller aufleuchtet, aber die >> Begründung kann/muss evt. nicht relativistisch sein. >> Oder anders gesagt, WÜRDE die Lampe quasi sofort Leuchten, würde das >> überhaupt gegen die RT verstoßen? > > Den Gedanken verstehe ich nicht. Eine sofort aufleuchtende Lampe > widerspricht ganz klar der SRT, denn v wäre dann unendlich und das ist > größer c. Darum sagte ich: Quasi-Sofort. Also eine Verzögerung passend zu dem 1 m Abstand zwischen Taster und Lampe.
Dieter D. schrieb: > Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0, > deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen. Der ohmsche Widerstand fällt zwar bei Supraleitfähigkeit komplett weg, aber die Induktivität bleibt erhalten.
> Für eine Beschleunigung [a] von 1m/s^2 braucht man also eine Kraft [F] > von 75 Tera Newton. Die Elektronen im Cu werden nicht gleichzeitig beschleunigt, sondern mit der Welle nacheinander.
> Darum sagte ich: Quasi-Sofort. Also eine Verzögerung passend zu dem 1 m > Abstand zwischen Taster und Lampe. Achso das quasi hab ich übersehen. Das würde passen wenn denn die Information diesen Weg nimmt.
Michael M. schrieb: >> Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0, >> deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen. > > Der ohmsche Widerstand fällt zwar bei Supraleitfähigkeit komplett weg, > aber die Induktivität bleibt erhalten. Vielleicht erfindet jemand noch einen Supraleiter ohne Induktivität?! Für irgendwas muss es ja auch in Zukunft Nobelpreise geben ;-) P S Ja, das war ein Witz. Induktionsfreie Leiter gibt es nicht, denn jeder Stromfluß erzeugt ein Magnetfeld, welches eine Induktivität darstellt. Selbst ein Elektronenstrahl im Vakuum hat Induktivität!
Michael M. schrieb: > Dieter D. schrieb: > >> Man kann dann noch über Induktivitäten streiten, aber da steht R=0, >> deswegen würde ich mal von einem idealen Leiter ausgehen. > > Der ohmsche Widerstand fällt zwar bei Supraleitfähigkeit komplett weg, > aber die Induktivität bleibt erhalten. Stimmt aber ich bin nicht von Supraleiter sondern idealem Leiter ausgegangen. Ich sag ja darüber lässt sich dann streiten. Was das angeht ist die Aufgabenstellung unvollständig also kann man beides begründen.
M. K. schrieb: > Was hier so alles ausgerechnet wird Würde jemand mit einem Vorschlaghammer kräftig gegen das Drahtende schlagen, dann würde die Erde durch den Rückstoß nur um einen 80 Millionstel mm aus der Umlaufbahn geworfen. Das ist vernachlässigbar wenig. Würde die Erde (gewichtsmäßig) aus reinem Kupfer bestehen (6.000 Trillionen Tonnen), dann könnte man daraus einen 1,5mm dicken Kupferdraht mit einer Länge von 40 Milliarden Lichtjahren herstellen. Damit würde man den jetzigen Durchmesser des Universums von 30 Milliarden Lichtjahren sogar noch überschreiten. 8 Milliarden Menschen müssten dann auf dem Draht wie die Hühner auf der Stange sitzen und hätten kein Dach mehr über dem Kopf. Aber dafür könnte jeder Mensch über eine Drahtlänge von 5 Lichtjahren frei verfügen.
Hi, Thomas R. schrieb: > Wie lange würde es dauern ab dem Moment, indem der Taster gedrückt > wurde, bis die Glühbirne leuchten würde? > > 1 Jahr? > 2 Jahre? > 1/C Sekunden? Definitiv: > X Etwas anderes? Wie lange es genau dauert ist mit den gemachten Angaben aber nicht zu errechnen. Da fehlt eine WESENTLICHE Angabe. Was man noch bräuchte um den korrekten Wert (+/- ein paar ms) zu nennen wären die Angaben zum Typ der Leitung bzw. deren Verkürzungsfaktor. (Wollte man die paar ms auch noch weg haben bräcuchte man auch noch die Informationen zur Lampe selbst. Also wie lange es braucht bis der Glühdraht auf Temperatur ist) Denn der Impuls (Beginn der Elektronenbewegung) breitet sich auf einer REALEN Leitung mitnichten mit der Lichtgeschwindigkeit aus sondern mit einer Geschwindigkeit die unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegt. Wie groß der Unterschied zwischen realer Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Lichtgeschwindigkeit ist wird durch den Kapazitätsbelag der Leitung bestimmt und in den Daten durch den Verkürzungsfaktor ausgedrückt. Um mal ein Beispiel zu nennen: Ein handelsübliches Koaxkabel vom Typ RG58 wie es für billige Funkinstallationen bzw. damals auch für Ethernet-Netzwerke auf Koaxkabelbasis verwendet wird/wurde hat den Verkürzungsfaktor 0,66 Will man einen Impuls um genau 1 Jahr verzögern, so muss eine Leitung aus diesem Kabel eine Länge von 0,66* 1 Lichtjahr haben. Würde man es aber ein Lichtjahr lang machen, so bräuchte der Impuls ganze 1,51 Jahre! Sobald der Impuls an der Lampe angekommen ist wird der Glühdraht von Elektronen durchflossen und beginnt zu leuchten. Hinter der Lampe bzw. vor dem Impuls ist das Potential ja geringer... Und das ganze Gedankenmodell ist nun wirklich nichts aussergewöhnliches sondern einfach nur die vereinfachung eines technisch seit Jahrzehnten ganz real verwendeten Schaltungsprinzip. Wenn wir und statt dem Leuchtbeginn einer LAmpe das durchschalten eines Transistors vorstellen haben wir hier nichts anderes als eine Verzögerungsleitung! So wie diese in vielen Fälllen zur Anwendung kommt. Am bekanntesten dürfte hierbei die Verwendung bei alten PAL TV-Geräten sein. Oder auch für den Ausgleich von Laufzeiten bis hin zur Realisierung eines verzögerten Triggers bzw. der PRe Trigger-Darstellung bei einem Analogoszilloskop (Einige Oszilloskope wie z.B. das Tektronix 465-M enthalten TATSÄCHLICH für diesen ZWeck eine Spule mit aufgewickeltem Koaxialkabel!) Damit ist dann auch die Frage abschließend beantwortet ob die räumliche Distanz zwischen Schalter und Lampe eine Rolle spielt: NEIN, spielt sie Nicht! Denn sonst würden die zig Millionen (vielleicht sogar im Laufe der ZEit Milliarden) produzierten Verzögerungsschaltungen nach dem Prinzip der Signallaufzeit aus aufgewickelten Leitern von ettlichen Metern in einem wenige cm großen Gehäuse ja nicht funktionieren... Gruß Carsten
:
Bearbeitet durch User
Carsten S. schrieb: > Was man noch bräuchte um den korrekten Wert (+/- ein paar ms) zu nennen > wären die Angaben zum Typ der Leitung bzw. deren Verkürzungsfaktor. Der Verkürzungsfaktor ist irrelevant: Im ersten Moment fließt ein Strom der vom Wellenwiderstand und der am Kabel anliegenden Spannung abhängt. Wie schnell die Welle auf der Leitung ist, das spielt keine Rolle.
Carsten S. schrieb: > Denn der Impuls (Beginn der Elektronenbewegung) breitet sich auf einer > REALEN Leitung mitnichten mit der Lichtgeschwindigkeit aus sondern mit > einer Geschwindigkeit die unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegt. Was sich bewegt ist das Feld! Wie schon in https://de.wikipedia.org/wiki/Driftgeschwindigkeit auf noch lesbarem Niveau mitgeteilt, ist bei DC die Driftgeschwindigkeit der Elektronen im Leiter nur im Bereich von 0.1mm/s, damit 10 Zehnerpotenzen unter der typischen ungeordneten Wärmebewegung und 12-13 Zehnerpotenzen unter der Lichtgeschwindigkeit!
Bernhard S. schrieb: > > > Der Verkürzungsfaktor ist irrelevant: Im ersten Moment fließt ein Strom > der vom Wellenwiderstand und der am Kabel anliegenden Spannung abhängt. > Wie schnell die Welle auf der Leitung ist, das spielt keine Rolle. Das sind nur zwei Perspektiven für ein und die selbe Sache. Der Wellenwiderstand bestimmt ja ebenso die Geschwindigkeit der Welle. Deswegen heißt das Ding so.
Josef L. schrieb: > > > Was sich bewegt ist das Feld! Wie schon in > https://de.wikipedia.org/wiki/Driftgeschwindigkeit > auf noch lesbarem Niveau mitgeteilt, ist bei DC die Driftgeschwindigkeit > der Elektronen im Leiter nur im Bereich von 0.1mm/s, damit 10 > Zehnerpotenzen unter der typischen ungeordneten Wärmebewegung und 12-13 > Zehnerpotenzen unter der Lichtgeschwindigkeit! Er schrieb ja nicht Elektron sondern Impuls. Das Feld kann qualitativ auch als Impuls betrachtet werden. Das passt schon.
@Carsten S. Du setzt aber fälschlicher Weise „Lichtgeschwindigkeit“ mit „Lichtgeschwindigkeit im Vakuum“ gleich. Die Aussage dass eine Welle sich auch auf einer realen Leitung mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet ist nicht falsch. Es ist aber nicht c0 im Vakuum, sondern c im Medium. Da spielen dann die von dir genannten Faktoren rein. Es bleibt aber die Lichtgeschwindigkeit mit c < c0
Ich verstehe aber immer noch nicht, was ein dümmliches youtube-Filmchen, nach oben zeigenden Gartenschläuche und Vorschlaghämmer, die kräftig gegen ein Drahtende schlagen mit "Analoger Elektronik: Transistoren, OP-Amps, Stromversorgung, Leistungselektronik, ..." zu tun haben soll. Kann mir DAS mal bitte wer erklären?
Alois schrieb: > Ich verstehe aber immer noch nicht, was ein dümmliches youtube-Filmchen, > nach oben zeigenden Gartenschläuche und Vorschlaghämmer, die kräftig > gegen ein Drahtende schlagen mit "Analoger Elektronik: Transistoren, > OP-Amps, Stromversorgung, Leistungselektronik, ..." zu tun haben soll. > > Kann mir DAS mal bitte wer erklären? Bisher gings hier um eine elektrische Schaltung. Und bei "dümmlich" fällt mir als erstes dein Kommentar ein.
Alois schrieb: > Ich verstehe aber immer noch nicht, was ein dümmliches > youtube-Filmchen, > nach oben zeigenden Gartenschläuche und Vorschlaghämmer, die kräftig > gegen ein Drahtende schlagen mit "Analoger Elektronik: Transistoren, > OP-Amps, Stromversorgung, Leistungselektronik, ..." zu tun haben soll. > > Kann mir DAS mal bitte wer erklären? Schalter, Leitung, Verbraucher - "DAS" ist Analoge Elektronik, hat z.B. näher mit "Stromversorgung" zu tun. Und wenn dich ansonsten das Thema nicht interessiert, übergehe es einfach. Oder kostet es deinen Strom, Speicherplatz, etc.? Es reicht, wenn es andere interessiert.
Michael M. schrieb: > ??? schrieb: >> Rechne mal die Masse aus und dann die Kraft die benötigt wird um sie zu >> bewegen… > > Man bräuchte für ein halbes Lichtjahr langen Kupferdraht mit einem > Durchmesser von 1,5mm, ein Volumen von 8,5 Kubikkilometer Kupfer. Das > entspricht einem Kupferwürfel von gut 2km Kantenlänge. Der wiegt dann > 75.000 Megatonnen [m]. > > F = m * a > > Für eine Beschleunigung [a] von 1m/s^2 braucht man also eine Kraft [F] > von 75 Tera Newton. Und der Druck auf dem Draht mit dem Durchmesser von 1,5 mm macht das mit?
Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder aus?
Alois schrieb: > Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder > aus? Spätestens wenn kein Strom mehr fließt.
Alois schrieb: > Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder > aus? Das Ausschalten dauert genauso lange wie das Einschalten.
1.Der +Pol verursacht im angeschlossenen Draht eine Elektronenverschiebung mit *Lichtgeschwindigkeit, wenn der Schalter geschlossen wird. Diese Wirkung kommt nach einem Jahr an der Lampe an. 2. Der -Pol war bereits angeschlossen, somit ist die Wirkungslaufzeit unbedeutend, da sie bereits vorher bis zum Schalter durchgedrungen ist. Fazit: Es bleibt ein Jahr, bis die Lampe reagiert! 3. Würde die Batterie mit zwei Schaltern gleichzeitig an + und - angeschlossen werden, so tritt die Wirkung bei der Lampe ebenfalls nach einem Jahr ein, weil die Wirkungslaufzeit auf beiden Seiten der Lampe gleichzeitig stattfindet und die Lampe nach einem Jahr erreicht wird. Fazit: Es bleibt ein Jahr, bis die Lampe reagiert! * Die hier angenommenen idealisierte Lichtgeschwindigkeit ist ggf. durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Leiter abhängig von L und C des Leiters zu korrigieren.
??? schrieb: > Spätestens wenn kein Strom mehr fließt. Das dauert dann aber ein weiteres Jahr bis die Glühbirne das merkt. Plus noch ein paar Tage obendrauf, wegen der gespeicherten Energie im Draht (Drossel).
Dieter D. schrieb: > Alois schrieb: >> Was mich noch interessieren würde: Wann geht die Glühbirne wieder >> aus? > > Das Ausschalten dauert genauso lange wie das Einschalten. Hatte ich mir fast gedacht... Wenn dann man nicht vorher die Glübirne ausgebrannt oder die Batterie leer ist. Also ich habe immer Ersatzbatterien für die Taschenlampe da. Man weiss ja nie, ob nicht mal wieder Stromaufall ist. Ich hab ja auch keine Ahnung wie lange der Strom für das lange Kabel braucht, aber ich denke, der dürfte schon 'ne ganze Weile unterwegs sein. Und überleg dir mal, bis das ganze Kabel erst mal gespannt ist. Schon das dauert! Weil z.Z. kommt dir eh kein Elektrischer ins Haus.
Physiker schrieb: > * Die hier angenommenen idealisierte Lichtgeschwindigkeit ist ggf. durch > die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Leiter abhängig von L und C des > Leiters zu korrigieren. Nein. Es geht nicht um die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Leiter, sondern um die im Medium um den Leiter, da sich dort die Felder ausbreiten. Als praktisches Beispiel siehe die Aircell-Kabel: https://de.wikipedia.org/wiki/Koaxialkabel#Technische_Daten Gruß
Angehängte Dateien:
-
lange_Leitung.png
24 KB
Der Wellenwiderstand einer Zweidrahtleitung mit 1m Abstand im Vakuum und 1,5mm Drahtdurchmesser ist etwa 860 Ohm. Für ein Jahr verhält sich die Leitung, an den Anschlussklemmen, wie ein 860 Ohm Widerstand. Erst dann ist, wegen der Reflektion, sichtbar ob das Ende kurzgeschlossen oder offen ist. Wenn die Lampe sich wie ein Widerstand von 100 Ohm verhält, "leuchtet" sie zwar nach 3,3 ns, aber nur mit 0,3% ihrer Leistung. Jedes Jahr wird sie dann etwas heller und hat nach 10 Jahren 50% ihrer Leistung. Bei einem Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung von 50 Ohm gibt es keine Reflektion an der Lampe, aber auch da leuchtet sie im ersten Jahr nur mit 25%.
Die 860 Ohm beim hier diskutierten Gebilde zweifle ich an und auch, dass sich das Ganze mit einer Zweidrahtleitung so lösen lässt. Die Leitungstheorie geht davon aus, dass die Einspeisung an dem einen Ende der Leitung erfolgt und die Abnahme am anderen. Du müsstest Induktivitätsbelag und Kapazitätsbelag für die voneinander weggehenden Leiter berechnen. Gruß
Joachim schrieb: > Die 860 Ohm beim hier diskutierten Gebilde zweifle ich an Ich rechne das jetzt nicht nach - aber wenn, dann gilt das nur für Wechselspannung. Kann also hier erstmal nur beim Einschaltimpuls relevant sein, wobei in der ursprünglichen Fragestellung offengelassen wurde, auf welchem Potential sich der Anfang der Leitung gegenüber dem anzuschließenden Batteriepol befindet. Können 0V, 6V, 100 Giva-V oder -1 Phantastrillion Volt sein. Unbekannt, schlichtweg nicht dran gedacht...
Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat, sondern insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist. Gruß
Joachim schrieb: > Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat, > sondern > insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist. > > Gruß Das kann man doch simulieren…
Carsten S. schrieb: > Einige Oszilloskope wie z.B. das Tektronix 465-M > enthalten TATSÄCHLICH für diesen ZWeck eine Spule mit aufgewickeltem > Koaxialkabel! Ja, richtig und das Ding war tasächlich "offizielles" Ersatzteil! Mit Nummer und Skizzenbildchen... Rainer
Michael M. schrieb: > Aber dafür könnte jeder Mensch über eine Drahtlänge von 5 Lichtjahren > frei verfügen. Wenn man mit dem Nachbarn ein Pläuschchen "am Gartenzaun" halten möchte, dann müsste jeder Nachbar 24/7 auf dem Kupferdrahtseil mit einer Geschwindigkeit von 5km/h loslaufen, ohne die Balance zu verlieren, damit sich beide nach 550 Mio Jahren an der 2,5 Lichtjahre entfernten Grundstücksgrenze treffen können. Wenn ein Mensch durchschnittlich 75 Jahre alt wird, bedeutet das 7,3 Mio Inkarnationen (Wiedergeburten). Vorausgesetzt man wird genau an der Stelle wiedergeboren, wo man im letzten Leben aufgehört hat zu Laufen. So, genug gesponnen, sonst nimmt man mich hinterher womöglich nicht mehr ernst. 😄
??? schrieb: > Joachim schrieb: >> Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat, >> sondern >> insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist. >> >> Gruß > > Das kann man doch simulieren… Aber nicht mit den Modellen aus der Leitungstheorie. Bspw. beim Magnetfeld haben beide Leiter "Hin- und Rück" immer entgegengesetzten Stromfluss was Einfluß auf das Magnetfeld und somit auf den Induktivitätsbelag hat. Ein Koaxkabel bspw. hat Außen kein Magnetfeld. Ein nach einem halben Lichtjahr kurzgeschlossenes zumindestens im ersten Jahr schon... Wenn sich das Ganze eingependelt hat mag die Sache anders aussehen. Aber, um auf den anfänglichen Widerstand zu kommen, den die Quelle sieht, ist das ungeeignet. Gruß
Physiker schrieb: > Der -Pol war bereits angeschlossen, somit ist die Wirkungslaufzeit > unbedeutend, da sie bereits vorher bis zum Schalter durchgedrungen ist. > > Fazit: Es bleibt ein Jahr, bis die Lampe reagiert! Und was, wenn du auf einer Seite Glühbirne und Schalter direkt verbindest? Auch ein Jahr? Wenn man kapazitive oder induktive Phänomene außer acht läßt, dann könnte man auch Schalter und Glühbirne nebeneinander anordnen und die Leitung ist dann 4•c/2 lang.
Ich würde, um Kosten und Ärger mit den Nachbarn zu sparen, die beiden längeren Leitungsstücke einfach weglassen und durch je 1m-Strippen direkt zur Lampe ersetzen. Kann jeder aufbauen, und es lässt sich auch gleich testen, ohne dass man mehrere Jahre warten muss bis man sicher sein kann, dass man ausschalten darf, und nochmal solange, bis man wieder alles einpacken kann.
Otto Matic schrieb: > Ich würde, um Kosten und Ärger mit den Nachbarn zu sparen, die beiden > längeren Leitungsstücke einfach weglassen und durch je 1m-Strippen > direkt zur Lampe ersetzen. Stimmt, das ist das Einfachste. Erfahrungsgemäß kommt man aber auf die einfachsten Ideen immer zuletzt :)
ralf schrieb: > Wenn die Lampe sich wie ein Widerstand von 100 Ohm verhält, > "leuchtet" sie zwar nach 3,3 ns, aber nur mit 0,3% ihrer Leistung. Bei Deinem Beispiel hat der Lastwiderstand einen geringeren Widerstand als der Wellenwiderstand der Leitung. Du könntest das zur Abwechslung mit einem Lastwiderstand höher als der Wellenwiderstand durchlaufen lassen.
ralf schrieb: > Bei 10 kOhm sieht das so aus. Jaaaaa - da fehlen aber die je 1/2 Lichtjahre! Annähernd realistisch wird es, wenn du die Enden offen lässt und erst nach 1/2 Jahr schließt. Bei der Simulation kannst du die letzten 15767999.5 s weglassen und nur die ersten 500ms betrachten, oder die Schalter als controlled switch simulieren. Nur wielange die Simulation mit 16 Millionen Sekunden dauern wird?
Uninteressant! Nimm eine Tausendstel Sekunde und extrapoliere!
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.
ralf schrieb: > Bei 10 kOhm sieht das so aus. Zeigt eine Spannungsüberhöhung. Die Tendenz paßt schon mal, wenn auch diese höher sein müßte.
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!
Wert legt das Kabel? Und muss derjenige zum drücken zurück? ;D
Marko schrieb: > Wert legt das Kabel? Und muss derjenige zum drücken zurück? ;D hab ich doch schon gesagt...einer der Apostel! Rainer
Das Problem diskutiert aktuell Robert Feranec mit Eric Bogatin: https://www.youtube.com/watch?v=Lp_b8gQpxW8
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
Im ersten Jahr ist die Ausgangsleistung unabhängig ob die Leitung am Ende kurzgeschlossen oder offen ist. Danach fällt sie bei offenem Ende ab. Die Simulation dauert auch nicht länger wenn sie Jahre statt Sekunden berechnet.
ralf schrieb: > Jahre statt Sekunden berechnet. Psalm 90:4 "Denn tausend Jahre sind vor dir wie der Tag, der gestern vergangen ist, und wie eine Nachtwache." Hier noch die von mir berechneten Daten: R=0.02 Ohm/m G=1pS/m [mal so angenommen] C=3.87pF/m L=2.88µH/m
Angehängte Dateien:
-
20211126_194948.jpg
310 KB
Marko schrieb: > Und muss derjenige zum drücken zurück? Er kann sich auch gerne für einen guten Zweck opfern, das spart Treibstoff. So wie in dem Film Armageddon von 1998 mit Bruce Willis. 🚀
es dauert halt Batterie Ri > 0 Kabelkapazität bei Länge > 2 Lichtjahre Das Lichtjahr ist ein Längenmaß 9,46 Billionen Kilometer (9.46e12 km) also 2 * 9,46 Billionen Kilometer mit einer Kabelkapazität >>>> 0 ergibt mit R x C eine Zeitkonstante bis der Kabelkondensator erst mal am Ende Spannung zeigt! Thomas R. schrieb: > inuspol der Batterie ist über eine 1 Lichtjahr lange Leitung (0 Ohm) an > einer Glühbirne angeschlossen. > Pluspol ist an einem Taster angeschlossen, welcher ebenfalls über eine 1 > Lichtjahr lange Leitung (0 Ohm) an einer Glühbirne angeschlossen ist. bei Nennung der fehlenden Daten könnte man rechnen!
:
Bearbeitet durch User
Dieses "kleine" theoretische Problem ist mir zu hoch. Ihr faselt von Lichtjahren rum. die Voyager-Sonden wurden 1977 gestartet und sind nur rund knapp einen Lichttag entfernt. https://www.youtube.com/watch?v=1DKCTtr8cGw
Josef L. schrieb: > Ich rechne das jetzt nicht nach - aber wenn, dann gilt das nur für > Wechselspannung. Kann also hier erstmal nur beim Einschaltimpuls > relevant sein, wobei in der ursprünglichen Fragestellung offengelassen > wurde, auf welchem Potential sich der Anfang der Leitung gegenüber dem > anzuschließenden Batteriepol befindet. Können 0V, 6V, 100 Giva-V oder -1 > Phantastrillion Volt sein. Unbekannt, schlichtweg nicht dran gedacht... 0V.
Markus L. schrieb: > Das Problem diskutiert aktuell Robert Feranec mit Eric Bogatin: > > https://www.youtube.com/watch?v=Lp_b8gQpxW8 Hast du das Video gesehen und kannst es zusammenfassen? Ich sehe bei Minute 2 auf jeden Fall einen groben Fehler. Die Schaltungen sind mitnichten identisch - eine Leitung in einem Schaltbild ist als unendlich kurz anzunehmen. Eine Leitung tatsächlicher Länge kann so nicht dargestellt werden und erst recht nicht kann die LED einfach ans andere Ende gebracht werden.
Bernhard S. schrieb: > Markus L. schrieb: >> Das Problem diskutiert aktuell Robert Feranec mit Eric Bogatin: >> >> https://www.youtube.com/watch?v=Lp_b8gQpxW8 > > Hast du das Video gesehen und kannst es zusammenfassen? Ich sehe bei > Minute 2 auf jeden Fall einen groben Fehler. Die Schaltungen sind > mitnichten identisch - eine Leitung in einem Schaltbild ist als > unendlich kurz anzunehmen. Eine Leitung tatsächlicher Länge kann so > nicht dargestellt werden und erst recht nicht kann die LED einfach ans > andere Ende gebracht werden. Du zweifelst am Stromkreis?
??? schrieb: > Du zweifelst am Stromkreis? Du hast auf einer Übertragungsleitung entlang der Strecke unterschiedliche Spannungen und Ströme, da ist es nicht mehr egal an welcher Stelle man ein Messgerät bzw. eine LED dranhängt. Edit: Nachtrag (https://de.wikipedia.org/wiki/Netzwerk_(Elektrotechnik)) "Im Gegensatz zu dem einfacheren Netzwerkmodell mit konzentrierten Elementen können auch die auf der Vereinfachung basierenden Verfahren wie die Kirchhoffsche Regeln nicht mehr angewendet werden, stattdessen erfolgt die Systembeschreibung über partielle Differentialgleichungen. Auch ist eine grafische Darstellung in Schaltplänen mit konzentrierten Bauelementen im Allgemeinen nicht mehr möglich. "
:
Bearbeitet durch User
??? 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...
Bernhard S. schrieb: > Die Schaltungen sind > mitnichten identisch Ich glaube gegen Ende wird dem Rechnung getragen. Ich hab das aber nicht wirklich aufmerksam angeschaut, lediglich registriert, da ich regelmäßig schaue, was es Neues auf dem Kanal gibt.
Ralf hat 26.11.2021 14:32 (mit dort erwähnten Annahmen) eine Berechnung für den Wellenwiderstand gegeben, welche angezweifelt wurde. (Wenn unvollständige, keine vernünfigten, gar falsch abgeschriebene Werte in der "Aufgabestellung" gepostet werden, dann sind eigene Annahmen ja wohl mehr als gerechtfertigt.) Es wird eine verlustlose Zweidraht -Leitung angenommen. Die Beläge sind
Im Vakuum sind die relativen Werte e_r = 1 und µ_r = 1. Später traf die Angabe "D = 1 m" ein, und noch viel weiter dann "Klingeldraht", damit setzte Ralf "d = 1.5 mm" ein. Daraus folgt der Wellenwiderstand
konsistent mit dem von Ralf 26.11.2021 14:32 angegebenen Wert.
(Nebenbei kann auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit {auf der
verlustlosen Leitung im Vakuum}verifiziert werden.)
:
Bearbeitet durch User
Xeraniad X. schrieb: > Ralf hat 26.11.2021 14:32 (mit dort erwähnten Annahmen) eine Berechnung > für den Wellenwiderstand gegeben, welche angezweifelt wurde. Joachim schrieb: > Die 860 Ohm beim hier diskutierten Gebilde zweifle ich an und auch, dass > sich das Ganze mit einer Zweidrahtleitung so lösen lässt. Die > Leitungstheorie geht davon aus, dass die Einspeisung an dem einen Ende > der Leitung erfolgt und die Abnahme am anderen. Du müsstest > Induktivitätsbelag und Kapazitätsbelag für die voneinander weggehenden > Leiter berechnen. Betonung: beim hier diskutierten Gebilde! sowie: Einspeisung an dem einen Ende der Leitung! Xeraniad X. schrieb: > Es wird eine verlustlose Zweidraht -Leitung angenommen. Joachim schrieb: > Ich zweifle nicht an, dass die Zweidrahtleitung 860 Ohm hat, sondern > insbesondere, dass das hier diskutierten Gebilde so zu berechnen ist. Vergleiche doch das vom TO angegebene Bild (Lichtjahre.PNG) mit dem hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Leitungsmodell.svg Hier müssten eher die Formeln für einen Dipol verwendet werden, die zumindest im ersten halben Jahr dem Konstrukt um das es hier geht auch sehr nahe kommen... Gruß
Andreas B. schrieb: > Der Strom "bewegt" sich mit knapp Lichtgeschwindigkeit. Ich würde > es so auf 90% schätzen. Die Elektronen selbst sind wesentlich langsamer. "Verlängerungsfaktor" bei Leitungen. Der hängt von der Impedanz (xx Ohm) ab. Bei Coax-Leitungen wird der im Datenblatt angegeben. Aber man sollte erst Prüfen, ob so eine lange Leitung sinnvoll ist, damit das nicht wie bei Northstream 2 passiert.
@Joachim ( 28.11.2021 07:40) Wir haben keine Angabe zur Frequenz (bzw. zu irgendwelchen Wellen -Längen), daher sah ich unser "Konstrukt" bisher eher als eine Serie -Schaltung zweier (identischer, verlustloser) kurzgeschlossener Leitungen (gegebener Länge). Dies sind schon verschiedene Betrachtungsweisen (Antennen vs. Leitungstheorie), deshalb rechne ich vorerst nicht mit. Ist jedoch interessant, danke! Jedoch, sind wir uns wenigstens einig, dass der Verlängerungsfaktor 1 ist, weil die "Leitungen" als verlustfrei & sich im Vakuum befindlich betrachtet werden konnten? (Bzw. es geht hier nicht um Leitungstheorie.)
:
Bearbeitet durch User
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
Analog dazu wärem zwei kurzgeschlossene 240 Ohm Antennenkabel mit 10m Länge zu rechnen, was die Transiente auf der gegenüberliegenden Seite induziert.
@ Dieter, 28.11.2021 08:56 Und wie könnte ich mir die beiden von Dir erwähnten, jeweils kurzgeschlossenen 240 ω -Leitungen mit der Sprungfunktion -Spannungsquelle & der 💡) zusammen geschaltet vorstellen?
Xeraniad X. schrieb: > @Joachim ( 28.11.2021 07:40) > Wir haben keine Angabe zur Frequenz Völlig falsch! Natürlich liegt diese Info vor. Zur Zeit t0 gibt es einen Sprung von 0 auf 1. Nach der Fourier Analyse bekommst du das Spektrum. Jetzt fleißig rechnen.
Wesentlich ist die Entferung (1m) zwischen Taster und Lampe. Spätestens nach etwa 3,3ns beginnt der Strom der Wellenfront durch die Lampe sich aufzubauen. Die Lampe ist an beiden Enden über eine ideale 1/2 Lichtjahre lange Leitung angschlossen. Für den Stromfluß ist der Wellenwiderstand der Leitung von Bedeutung. Wie schnell der Wellenwiderstand seinen gültigen Wert einnimmt hängt von der Frequenz der Spannungsquelle ab. Je kleiner die Frequenz umso länger dauert dies. (der Einschaltvorgang hat ein Spektrum dessen Amlitude mit der Frequenz abnimmt) Man kann sich vorstellen, dass ein Strom fließt der sich entlang der Leitungskapazität aufbaut. (gleiches gilt auch für die Kopplung über die Leitungsinduktivitäten) Dies braucht aufgrund der verteilten Leitungskapazität entsprechend Zeit. Der Leitungskurzschluss wird erst nach einen halben Jahr erreicht und es dauert ein weiteres halbes Jahr bis dieser Kurzschluss am Leitungsanfang wahr genommen wird. Fazit, der Einschaltevorgang dauert ein Jahr bis sich an der Lampe die VOLLE Batteriespannung aufgebaut hat, allerdings nur bei keinem ohmschen Leitungswiderstand und keiner ohmschen Ableitung.
@ "???", 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.
:
Bearbeitet durch User
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.
:
Bearbeitet durch User
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.
:
Bearbeitet durch User
@ 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.
:
Bearbeitet durch User
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.
:
Bearbeitet durch User
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
:
Bearbeitet durch User
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.
:
Bearbeitet durch User
... 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.
:
Bearbeitet durch User
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?
:
Bearbeitet durch User
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?
:
Bearbeitet durch User
Durch die unklaren Bauteilwerte gibt es keine Antwort (bzw. mehrere).
Angehängte Dateien:
-
1Ls-0ohm-geschlossen.jpg
100 KB -
1Ls-0ohm-offen.jpg
130 KB -
1Ls-20mohm.jpg
94 KB
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.
:
Bearbeitet durch User
Jedoch, durch die bewusst unklare Spezifikation lockt & eröffnet sich der TO die Arena erst recht. Danke für die Erkenntnis @ TO » r3 tr0 « ^^.
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
Einschalt-12m3.jpg
83 KB
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.
Angehängte Dateien:
-
VZP.jpg
210 KB
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
:
Bearbeitet durch User
Beitrag #6893823 wurde von einem Moderator gelöscht.
Angehängte Dateien:
-
Einseitig.jpg
99 KB -
Einseitig-26m.jpg
94 KB -
Beidseitig.jpg
99 KB -
Beidseitig-je13m.jpg
110 KB
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?
Angehängte Dateien:
-
Zwischenablage01.jpg
110 KB
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.
Angehängte Dateien:
-
2x13m-offen.jpg
88 KB -
2x13m-geschlossen.jpg
110 KB
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.
:
Bearbeitet durch User
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.
:
Bearbeitet durch User
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!
:
Bearbeitet durch User
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).
:
Bearbeitet durch User
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!
:
Bearbeitet durch User
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:
-
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 ;-)
:
Bearbeitet durch User
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.
:
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.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.