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Lichtgeschwindigkeit-Tempolimit?

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Autor
Beitrag
genroehr
Neuling
#1 erstellt: 25. Dez 2004, 21:53
Nun ich werde mich erst mal outen, bin vermutlich etwas langsam...
Lange Leitung? Na lassen wir mal die Diskussion über Kabellängen. Aber sorry bitte wie schnell ist das Licht eigentlich in einem Kabel...grins da ist's doch dunkel!

Ich habe immer gedacht, die "Lichtgeschwindigkeit" wäre in unterschiedlichen Medien auch unterschiedlich???

wer hilft einem leicht Begriffsverwirrtem?



ps.: noch eine Frage, inwiefern ist die Gravitation klangstörend, da das Licht an großen Massen ja gebeugt wird, muß ich meine Frau weiter von den Kabeln wegsetzten, ins Hochgebirge ziehen, die Kabel entgegen der Erdkrümmung flechten oder ist das unerheblich?

Frohe Weihnachten!
Ultraschall
Inventar
#2 erstellt: 25. Dez 2004, 22:08
Du willst provozieren, aber Du hast zu deinen eigenen Pech recht. Der Strom ist im Kabel deutlich langsamer als das Licht.

a) Es gibt Berechnungen, wie schell die Elektronen fließen. Das ist von der Stromstärke, dem Leiterquerschnit und der Elektronendichte (je nach Material) abhängig. Richtgrößenordnung sind da aber nur ein paar cm pro Sekunde,
mehr schaffen die Elektronen meist nicht.
b) Ein Kabel ist gleichzeitig eine Reihenschaltung aus vielen Induktivitäten mit Koppelkondensatoren zwischen dem Induktivitäten, also sozusagen eine unendliche Reihenschaltung von LC-Filtern. Und daraus ergibt sich eine Laufzeit eines Stromimpulses auf Kabeln. Kann man mit schnellen Oszillographen wirklich sehen - die Laufzeit eines Signales auf 10 cm Kabel !
genroehr
Neuling
#3 erstellt: 25. Dez 2004, 22:54
...na und nun liest der, der da provozieren will (will er gar nicht) was von 102%

überholt sich nun das Licht/Elektron in der Leitung? Wäre doch auch schlimm kommt der Ton bevor er tönt...?
Nein...klingt schon wieder blöd, ich würde die Aussge nur gern verstehen.
audio-kraut
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 26. Dez 2004, 00:44
Du solltest dir doch vielleicht erstmal die grundzuege der physik zu eigen machen, denn erstens scheinst du photonen und elektronen gleichzustellen, und zweitens ist das konzept der siglanuebertragung in leitungen dir fremd.

Dies hier ist aber ein diskussionsforum und bestimmte grundsaetze solltest du dir vielleicht selbst ausserhalb dieses forums erarbeiten - und wenn du dann fragen hast die ueber das grundwissen hinausgehen oder die dir dieses grundwissen klarer machen sollen - dann laesst sich darueber reden.


[Beitrag von audio-kraut am 26. Dez 2004, 00:46 bearbeitet]
Ale><
Inventar
#5 erstellt: 26. Dez 2004, 03:05

Ultraschall schrieb:
a) Es gibt Berechnungen, wie schell die Elektronen fließen. Das ist von der Stromstärke, dem Leiterquerschnit und der Elektronendichte (je nach Material) abhängig. Richtgrößenordnung sind da aber nur ein paar cm pro Sekunde, mehr schaffen die Elektronen meist nicht.


Hallo Ultraschall,

das ist zwar richtig, allerdings sollte die Elektronengeschwindigkeit nicht mit der Stromgeschwindigkeit verwechselt werden. Diese ist nämlich gleich der Lichtgeschwindigkeit.
D.h. wenn ich an einem Ende der Leitung Strom anlege müssen die Elektronen nicht erst durch die ganze Leitung ´wandern´, sondern stoßen die Elektronen der Metallatome an, die wiederum benachbarte Elektronen anstoßen und so weiter. Der Effekt am anderen Ende der Leitung tritt also auf, als wenn die Elektronen mit Lichtgeschwindigkeit (fast 300000 Km/s) durch das Kabel ´rennen´ würden.

Grüße
Alex
cr
Moderator
#6 erstellt: 26. Dez 2004, 04:46
Ganz die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum wird nicht erreicht bei der Signalübertragung (300.000 km/s), wir haben schon diskutiert in einem anderen Thread, konnten aber noch keine zuverlässige Quelle finden. Angeblich soll sie bei 150-200.000 km/s liegen)
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 26. Dez 2004, 17:52
Schalter ein - Strom ist da.
Egal wie lang die leitungen sind.
Damit man die verzögerung mit einer normalen uhr messen kann, müsste man das kabel schon ein paar mal um diesen planeten wickeln.

Ich würde gerne eine vorstellung ändern: alle scheinen zu glauben, da laufen in ruhe ein paar elektronen mit ihren köfferchen vom minus zum plus pool. Das ist schwachsinn. Der strom ist einfach da!
Peter_H
Inventar
#8 erstellt: 26. Dez 2004, 20:53
.. ist doch von der Vorstellung her ganz einfach:

Nehmen wir mal ein beliebig langes, waagrechtes Rohr mit einem Innen-Durchmesser von 1 cm. Jetzt füllst Du dieses Rohr mit lauter Murmeln VOLL, die ebenfalls 1 cm Durchmesser haben - jetzt hast Du ein "stromloses Kabel".

"Strom einschalten" bedeutet jetzt, auf der einen Seite vom Rohr einfach neue Murmeln reinzuschieben - und SOFORT fällt hinten eine Murmel raus. Und genauso läuft'S im PRinzip mit den Elektronen, da die nicht erst mit Einsschalten des Stromes in die LEitung "gepumpt werden, sondern bereits im KAbelmaterial vorhanden sind; von der einen Seite "drücken eben nur "neue" Elektronen rein.

(Aber nicht, daß jetzt einer kommt und sagt, der Weg müßte dennoch kürzer sein, weil man sonst zuviele "alte, abgestandene" Elektronen im Kabel sammelt, die schlecht für den Klang sind, da die "neuen" Elektronen ja eine Weile brauchen bis sie bis an's Ende "durchgerückt" sind! ;-) )


[Beitrag von Peter_H am 26. Dez 2004, 20:54 bearbeitet]
stadtbusjack
Inventar
#9 erstellt: 26. Dez 2004, 21:31
Moin,

die Lichtgeschwindigkeit in Kupfer wäre ja nicht schwer zu ermitteln, wenn irgendjemand es schaffen würde, die Dielektrizitätszahl für Kupfer raus zu finden
georgy
Inventar
#10 erstellt: 26. Dez 2004, 21:38

stadtbusjack schrieb:
Moin,

die Lichtgeschwindigkeit in Kupfer wäre ja nicht schwer zu ermitteln, wenn irgendjemand es schaffen würde, die Dielektrizitätszahl für Kupfer raus zu finden ;)


Dazu muß man nur eine Lampe an ein Ende eines Drahtes halten und warten bis das Licht am anderen Ende wieder rauskommt.
stadtbusjack
Inventar
#11 erstellt: 26. Dez 2004, 21:46
Hm, 1m Draht und ich warte jetzt etwa 5 Minuten... Irgendwie hatte ich gedacht, die wäre höher

Aber wenns dich glücklich macht, nenn ich das ganze halt nicht Lichtgeschwindigkeit, sondern Phasengeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle oder wegen meiner auch Geschwindigkeit eines Photons
Peter_H
Inventar
#12 erstellt: 26. Dez 2004, 22:04
naja, Fakt ist natürlich, daß man sich mit ELEKTRONEN wesentlich leichter tut, diese durch einen elektrischen Leiter zu jagen, als PHOTONEN. Für PHOTONEN würde ich nur "Hohlleiter" nehmen und diese aber völlig knickfrei und kerzengerade verlegen ; dann kommen die Photonen auch durch; Glasfaserkabel ging auch, da tun sich dann aber wieder die ELEKTRONEN schwer.


stadtbusjack schrieb:

Aber wenns dich glücklich macht, nenn ich das ganze halt nicht Lichtgeschwindigkeit, sondern Phasengeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle oder wegen meiner auch Geschwindigkeit eines Photons ;)


Na, jetzt wird's aber langsam Star-Trek-Techno-Babbel, vielleicht sollten wir jetzt auch noch "Teilchenstrahlung" einbringen (oder "Stomstrahlen" klingt auch gut), dan kriegt Dein ehemaliger Physiklehrer engültig einen Kollaps...


[Beitrag von Peter_H am 26. Dez 2004, 22:13 bearbeitet]
jakob
Hat sich gelöscht
#13 erstellt: 28. Dez 2004, 13:25
Die überlagerte Driftgeschwindigkeit der Elektronen ist relativ gering, aufgrund der schieren Menge reicht es trotzdem zu erheblichem Ladungstransport.

Die Geschwindigkeit der einzelenen Elektronen ist sehr hoch, liegt aber deutlich unter der Lichtgeschwindigkeit (Stichwort war hier, glaube ich, Fermi-Geschwindigkeit).

Die von stadtbusjack richtigerweise ins Spiel gebrachte Phasengeschwindigkeit hängt entscheidend vom Dielektrikum des Isolators beim Kabel ab. Irgendeinen Rückleiter braucht man schließlich, und falls die Isolation z.B. Teflon sein sollte, dann wird die Phasengeschwindigkeit deutlich unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegen (aus der Erinnerung ~ 70%).

Gruß
stadtbusjack
Inventar
#14 erstellt: 28. Dez 2004, 15:48
@Peter: Bitte, korregier mich.
Peter_H
Inventar
#15 erstellt: 28. Dez 2004, 15:58
Nicht im enferntesten käme mir auch nur der Gedanke daran in den Sinn, Dich korrigieren zu wollen! :-)

(Aber die Photonen hatten da wirklich nix zu suchen (duck- und-weg) ;-)


[Beitrag von Peter_H am 28. Dez 2004, 15:58 bearbeitet]
stadtbusjack
Inventar
#16 erstellt: 28. Dez 2004, 16:00
Ok, ich verklag meinen Physiklehrer
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#17 erstellt: 29. Dez 2004, 18:45
Höchst interessant. Hier sind alle der meinung, dass elektronen ziemlich flott sind, und sich nicht durch ein stück kupfer behindern lassen.
das stimmt mit der realität einigermaßen überein.
In anderen threads wird das immer bestritten.... wo sind denn die vertreter der elektronen-mit-koffer-fraktion?
Peter_H
Inventar
#18 erstellt: 29. Dez 2004, 19:52
..na, wo schon; eben in den anderen Threads, wo mehr Voodoo-gläubige Esoterik-Hifiisten zu deren Aussagen ("Elektronen mit Koffern brauchen länger durchs Kabel!") zustimmend abnicken ;-)

Solche Leute sind immer wie der "Strom" von dem sie reden - Sie nehmen den Weg des geringsten Widerstandes ;-)

Im Zweifelsfall kommt dann immer das "Totschlag-Argument", daß es ja soooo viel mehr zwischen Himmel und Erde gibt, daß der Mensch nicht erfassen/messen kann und darum die Voodoo-Dinge, trotz besseren Wissens, funktionieren und die Erde in Wirklichkeit doch eine Flache Scheibe ist... ;-)


[Beitrag von Peter_H am 29. Dez 2004, 19:54 bearbeitet]
ukw
Inventar
#19 erstellt: 29. Dez 2004, 20:03

Peter_H: Nehmen wir mal ein beliebig langes, waagrechtes Rohr mit einem Innen-Durchmesser von 1 cm. Jetzt füllst Du dieses Rohr mit lauter Murmeln VOLL, die ebenfalls 1 cm Durchmesser haben - jetzt hast Du ein "stromloses Kabel".

"Strom einschalten" bedeutet jetzt, auf der einen Seite vom Rohr einfach neue Murmeln reinzuschieben - und SOFORT fällt hinten eine Murmel raus. Und genauso läuft'S im PRinzip mit den Elektronen, da die nicht erst mit Einsschalten des Stromes in die LEitung "gepumpt werden, sondern bereits im KAbelmaterial vorhanden sind; von der einen Seite "drücken eben nur "neue" Elektronen rein.


Sehr gut erklärt. Und da alle auf der Gleichen Piste sind, ist es egal wie lange es Dauert, weil eh alle mit der gleichen Zeitverzögerung ankommen.
**5000w_basemachine**
Stammgast
#20 erstellt: 29. Dez 2004, 20:13
HI!

Ich hab Physik LK(was nichts heissen soll) und da haben wirjedenfalls durch den hall effekt berechnet(ja das kann man auch damit machen)das die elektronen echt "nur"einige cm pro sekunde zurücklegen, aber dass das signal trotzdem "sofort",zumindest fast,am anderen ende liegt eben daran dass sich das alles(wie im murmelbeispiel)verschiebt!!

Auserdem haben meiner menung nach elektronen in nem LS.Kabel herzlich wenig chanchen da wieder rauszukommen, da die selbst bei 20 hz nur hion und her schwingen und nicht , wie bei gleichstrom , in eine richtung wandern!!

Tobi
FrankCH
Schaut ab und zu mal vorbei
#21 erstellt: 30. Dez 2004, 04:12
Als Elektronik-Entwickler im Videobereich gingen wir immer von 2ns/Fuss für eine normale Leiterplatte aus, das ist halbe Lichtgeschwindigkeit. Bei einem Koaxkabel wird es ähnlich sein.

Leiterplattenmaterialien:
http://www.goreelect...d_No_Roadblocks.html

Hier gibt's ein echt schnelles Koaxkabel: 1.2 ns/Fuss:
http://www.goreelect...n_Coaxial_Cable.html

Und hier eine Koaxkabelformel:
http://www.cm-corp.com/dgCoaxialcable.htm

Die zur Lichtgeschwindigkeit relative Geschwindigkeit ist 1/Wurzel(dielektrische Konstante ), das ist doch ein Wort.


[Beitrag von FrankCH am 30. Dez 2004, 04:13 bearbeitet]
stadtbusjack
Inventar
#22 erstellt: 30. Dez 2004, 12:14
@FrankCH:

Die zur Lichtgeschwindigkeit relative Geschwindigkeit ist 1/Wurzel(dielektrische Konstante ), das ist doch ein Wort.


Das Problem ist nur, dass ich Epsilon r für Kupfer im ganzen Web nicht gefunden hab...
jakob
Hat sich gelöscht
#23 erstellt: 30. Dez 2004, 14:52
Hallo stadtbusjack,

sag ist die Geschichte mit dem Epsilon r von Kupfer eine Art "running gag" ?

Gruß
Chaosman2
Schaut ab und zu mal vorbei
#24 erstellt: 04. Jan 2005, 00:56
So weit ich informiert bin, breiten sich Wellen auch innerhalb eines Kupferkabels mit Lichtgeschwindigkeit (diese ist allerdings unterschiedlich für unterschiedlicher Medien) aus. Ein Telefonat mit den USA hat einen Zeitversatz von ca. Entfernung/Lichtgeschwindigkeit. Wenn man von einem Stromfluss ausgeht, so sind es allerdings Meter/Sekunde.
Es besteht ein Unterschied zwichen Wellen und einem reinen Fluss.
Sollte jemand eine andere Beobachtung in einem Interkontinental-Telefonat machen, so möge er mich gerne korrigieren.

Heiterkeit ...

Kai
jakob
Hat sich gelöscht
#25 erstellt: 05. Jan 2005, 14:18
@ chaosman2,

vielleicht liegt es daran, daß heutzutage Glasfaserkabel für die Atlantikquerung verwendet werden.

Bei Koaxialkabeln z.B. kann man nach einiger Rechnerei die Beziehung finden, die in einem der oberen Links bereits angegeben wurde v=c/Wurzel aus Epsilon_r (Epsilon_r des Dielektrikums).

Wenn man an dieser Stelle Feinheiten wie Dispersion (da auch Epsilon_r eigentlich frequenzabhängig ist, und somit auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit frequenzabhängig wird) außer Acht läßt, dann wird bei üblichen Isolatoren die Ausbreitungsgeschwindigkeit bei ca. 65 - 75 % liegen; je größer der Luftanteil, desto besser die Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit. Irgendein Link zu einem Uniskript müßte sich eigentlich auftreiben lassen.

Gruß
genroehr
Neuling
#26 erstellt: 06. Jan 2005, 23:20
sehr schön, jetzrt hab' ich 'ne Menge gelesen, nur bleibt doch die Frage 102 Prozent Lichtgeschwindigkeit? So lautet die Werbung IMMERHIN ..polierter Silberüberzug? Da flutschen die Elektronen nur so hin...

Schade eigentlich, warte immer noch auf eine annährend glaubwürdige Antwort!
genroehr
Neuling
#27 erstellt: 06. Jan 2005, 23:23
...und bitte schön an alle Oberlehrer, die Lichtgeschwindigkeit ist bekanntlich vom Medium abhängig..also bitte nicht den Urschleim ablassen!

Danke
cr
Moderator
#28 erstellt: 07. Jan 2005, 02:25
Aber die Vakuumsgeschwindigkeit c kann nicht überschritten werden.
nicolas/
Schaut ab und zu mal vorbei
#29 erstellt: 07. Jan 2005, 12:26
abgesehen davon... würde _informations_übertragung mit überlichtgeschwindigkeit nicht bedeuten, das sich die information "rückwärts" in der zeit bewegt und sich ursache und wirkung umtauschen?
Albus
Inventar
#30 erstellt: 07. Jan 2005, 12:52
Tag,

wie cr schon sagt, davon und davon, wie es sich in Materie verhält, kann man sich überzeugen im: dtv-Atlas zur Physik, Band 1, Seite 165 (oder 162? oder ??), jedenfalls Schlagwort 'Lichtgeschwindigkeit'. Schneller geht's nimmer.

Da wird dann Derartiges zu lesen sein: "Mit rund 300.000 Kilometer pro Sekunde (Der genaue Wert im Vakuum ist c=299.792 Kilometer pro Sekunde, das entspricht 1.079.251.200 Kilometer pro Stunde.) ist die Lichtgeschwindigkeit das absolute Limit, sowohl für Materie als auch für Strahlung und Information."

MfG
Albus


[Beitrag von Albus am 07. Jan 2005, 13:35 bearbeitet]
Ale><
Inventar
#31 erstellt: 08. Jan 2005, 01:13

cr schrieb:
Aber die Vakuumsgeschwindigkeit c kann nicht überschritten werden.

Das ist noch nicht bewiesen - sondern ´nur´ aus der Relativitätstheorie hergeleitet.
Siehe z.B. hier

Grüße
Alex
tede
Inventar
#32 erstellt: 10. Jan 2005, 22:05
Hi,

Die Relativitätstherorie sagt nicht, dass es keine größere Geschwindikeit als die Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum) gibt, sondern dass Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausgetauscht oder verbreitet werden können.
Ich hab noch einen Beitrag aus einem Wissenschaftsmagazin in erinnerung, bei dem sich Mikrowellenstrahlung durch einen Spalt (tunneleffekt) mit unendlich großer Geschwindigkeit ausbreiten sollte. Das Ergebniss kam aber meines wissens nach durch fehlerhafte interpretation der Messergebnisse zustande.
Was (meiner Meinung) nicht geht, lässt sich auch nicht beweisen.
@krasser: ich glaub das war so was wie unter "hier" beschrieben.

Licht, el.Spannung, Funkwellen usw. sind alles Elektromagnetische Wellen bzw. Felder.
Elektromagnetische Felder breiten sich immer mit Lichtgeschwindigkeit aus.(hat nichts mir der Geschwindigkeit der Elektronen zu tun)
Die Lichtgeschwindigkeit ist je nach Medium unterschiedlich, (immer kleiner als im Vakuum).
Bei Koaxleitungen wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit in % der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum angegeben. Und/oder die Laufzeit im Nanosekunden pro feet. Da spielen natürlich auch Kapazitäten un Induktivitäten mit.
Auch in Lichtwellenleitern (Glas) ist die Geschwindigkeit geringer als im Vakuum.
Rätsel nebenbei: Wie funktioniert ein Vergrößerungsglas ??

@genroer:
kann sein, dass die 102% gegenüber der Lichtgeschwindigkeit in Kupfer meinen !?!
ob das was bringt, wenn das Audiosignal von CD Player zum Verstärker statt 10,2 Nanosekunden nur noch 10 Nanosekunden braucht sollte jeder für sich entscheiden.


Grüße Thomas


[Beitrag von tede am 10. Jan 2005, 22:30 bearbeitet]
Total_Crash
Stammgast
#33 erstellt: 10. Jan 2005, 23:29
So ist das mit den 102% meiner Meinung nach gemeint. Daß Silber
einen etwas geringeren spez. Widerstand hat als Kupfer ist ja ein alter Hut, aber das es die Relativitätstheorie ad absurdum
führen soll hätt ich dem Werwolfkiller gar nicht zugetraut... es wird wohl die relative Lichtgeschwindigkeit im Vergleich zu Kupfer gemeint sein.
Ale><
Inventar
#34 erstellt: 11. Jan 2005, 20:06
Hallo nochmal und sorry für [Offtopic]


tede schrieb:
Die Relativitätstherorie sagt nicht, dass es keine größere Geschwindikeit als die Lichtgeschwindigkeit (im Vakuum) gibt, sondern dass Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausgetauscht oder verbreitet werden können.
Ich hab noch einen Beitrag aus einem Wissenschaftsmagazin in erinnerung, bei dem sich Mikrowellenstrahlung durch einen Spalt (tunneleffekt) mit unendlich großer Geschwindigkeit ausbreiten sollte. Das Ergebniss kam aber meines wissens nach durch fehlerhafte interpretation der Messergebnisse zustande.
Was (meiner Meinung) nicht geht, lässt sich auch nicht beweisen.


Gerade darüber streiten sich ja die Physiker, dazu lässt sich noch keine klare Aussage machen - und nur das wollte ich mit meinem Posting sagen (bin kein Physiker, finde die Forschung in diesem Bereich aber sehr spannend). Zum scheinbar erfolgreichen Experiment einer amerikanischen Gruppe, das die Unmöglichkeit der überlichtschnellen Informationsübertragung beweisen sollte, sagt Niemtz (Initiator des ersten Experimentes), daß die Amerikaner falsch gemessen hätten. Nachzulesen z.B. in diesem Artikel: Überschneller Informationsaustausch sorgt weiterhin für Dissens
[/Offtopic]

Grüße
Alex

Edit: Ist ja eigentlich gar kein Offtopic - trotzdem hoffe ich niemanden zu langweilen


[Beitrag von Ale>< am 11. Jan 2005, 20:09 bearbeitet]
tede
Inventar
#35 erstellt: 12. Jan 2005, 20:34
Hallo

des Satz von mir "was nicht geht lässt sich auch nicht bewwisen" ist etwas irreführend formuliert. Ich meinte damit, dass sich eine aussage wie z.b. "Das geht nie" nur schwer beweisen lässt.

Ich denke auch dass die Relativitätstheorie und die Quantentheorie nicht das Ende der Wissenschaftlichen Erkenntnisse sein wird, das dachte man schon bei Newton.

?? um was für ein Kabel gehts hier eigentlich ??

Grüße

Thomas
Total_Crash
Stammgast
#36 erstellt: 14. Jan 2005, 18:37
@ tede:
hä, hä... laß doch das Kabel Kabel sein, der Thread scheint gerade erst richtig warm zu laufen...

@MusikGurke:
Elektronen mit Koffern... niedlich eigentlich. Nein, es ist so, daß die Verfolgung eines einzelnen Elektrons durch ein Kabel wirklich etwas dauern könnte. 1m/s ist die Geschwindigkeit, glaub ich. Der Strom fließt aber mit ca. 2/3 c, also 200000m/s.
Der Vergleich mit dem Wasserrohr mit Murmeln ist ausreichend präzize. Es geht um die Geschwindigkeit der Ladungsverschiebung, und die hat halt ca. 2/3 c. Ein Widerstand
wandelt nur el. Energie in Wärme um , bremst aber nicht wirklich geschweige denn hörbar. Deswegen ist das auch so ne Sache mit dem OFC-Kupfer...

Gruß,
Karsten
Total_Crash
Stammgast
#37 erstellt: 14. Jan 2005, 18:46
P.S.: der Tunneleffekt ist eine Erscheinung die die Unterschiede zwischen Quanten- und Klassischer Mechanik ausmacht. Es gibt im Makrokosmos kein Äquivalent. Ein Elektron "tunnelt" indem es einem anderen auf der anderen Seite eines Potentialtopfs gelegenem Elektron seine Information (s. Quantenkryptografie) aufprägt. Zumindest hab ichs so verstanden. Jaaah... der Satz alles relativiert. Das erste Elektron verliert dabei seinen Informationsgehalt, allerdings bin ich mir nicht sicher ob das mit Überlichtgeschwindigkeit geschieht. Quantenmechanik is nicht gerade mein Schwerpunktfach.
Ale><
Inventar
#38 erstellt: 14. Jan 2005, 18:49

Total_Crash schrieb:
Nein, es ist so, daß die Verfolgung eines einzelnen Elektrons durch ein Kabel wirklich etwas dauern könnte. 1m/s ist die Geschwindigkeit, glaub ich. Der Strom fließt aber mit ca. 2/3 c, also 200000m/s.


Hallo Karsten,

Die Geschwindigkeit ist sogar noch viel geringer und zwar liegt sie bei einer Größenordnung von Hundertstel Millimeter pro Sekunde (wie schon gesagt abhängig vom Material):
Driftgeschwindigkeit vd:

vd = I/(A·n·e)

Wobei I für die Stromstärke, A für die Leiter-Querschnittsfläche und n für die Elektronendichte steht.

Mit einer Elektronendichte für Kupfer von 8,47·1028 m-3, einer typischen Leiterquerschnittsfläche von etwa einem Quadratmillimeter sowie einer Stromstärke von 0,5 Ampere ergibt sich also eine Driftgeschwindigkeit von:

vd = 3,7·10-5 m/s

Gruß
Alex
Total_Crash
Stammgast
#39 erstellt: 14. Jan 2005, 20:24
Alex,danke für die Formel! Aber ich denke, daß du mir zustimmen wirst, wenn ich behaupte, daß einige Leute versuchen andere Leute mit dieser Elektronendriftgeschichte Hifimäßig um einige Euro zu erleichtern, sprich, daß sie gerne für Marketingzwecke bei Leuten die sich nix dabei denken mißbraucht wird.

Bis denn, Karsten
Joe_Brösel
Hat sich gelöscht
#40 erstellt: 14. Jan 2005, 20:37
Hi,
hab ich wo gelesen (irgendein populärwissenschaftliches Werk, könnte ich evtl. noch finden, wenn ich suchen würde):
In der Quantenphysik kann man folgenden Effekt beobachten:
Nach dem Zerfall eines Teilchens wird eines der Teilchen, die entstanden sind, gemessen. Durch die Messung wird dieses Teilchen verändet, z.B. der Spin o.ä. Durch die Messung wird auch ein anderes Teilchen des ursprünglichen Zerfalls verändert, z.B. wird auch dessen Spin verändert. Hätte man nicht gemessen, wäre er gleich geblieben. Woher weiß das eine Teilchen daß das andere sich verändert hat.
Die Veränderungen treten schneller auf als wie mit der Lichtgeschwindigkeit.


[Beitrag von Joe_Brösel am 14. Jan 2005, 20:37 bearbeitet]
FrankCH
Schaut ab und zu mal vorbei
#41 erstellt: 14. Jan 2005, 20:44

stadtbusjack schrieb:
@FrankCH:

Die zur Lichtgeschwindigkeit relative Geschwindigkeit ist 1/Wurzel(dielektrische Konstante ), das ist doch ein Wort.


Das Problem ist nur, dass ich Epsilon r für Kupfer im ganzen Web nicht gefunden hab...


Kupfer ist als Leiter kein Dielektrikum.

Es müsste eigentlich auch eine Leiterkonstante geben, mit der man die Signalgeschwindikkeit der Leiter an sich ausrechnen könnte. Ueberall liest man, dass die Signalgeschwindigkeit der Leiter an sich annähernd Lichtgeschwindigkeit sei, aber nicht warum nur annähernd und wieviel denn nun.
Joe_Brösel
Hat sich gelöscht
#42 erstellt: 14. Jan 2005, 21:47
Hi,
ich hatte immer gedacht, die elektromagnetischen Wellen breiten sich immer mit Lichtgeschwindigkeit aus, ist aber nicht so:

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Welle


[Beitrag von Joe_Brösel am 14. Jan 2005, 21:50 bearbeitet]
Ultraschall
Inventar
#43 erstellt: 14. Jan 2005, 22:31
Genau nur im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit.

Ansonsten ist das Murmelbeispiel schon ganz schön.
Perfekter ist es aber, wenn man sich zwischen den Murmeln kleine Schaumstoff oder Gummistücke denkt, die zu einer gewissen zeitlichen Verzögerung des Eingangsimpulses am Ausgang beitragen.

Ansonsten, wer es wissenschaftlicher will, lt. Audiokraut : "Leitungstheorie" suchen und sich damit beschäftigen.

Ein Kabel ist nämlich immer noch einen Aneinanderschaltung von ganz vielen Klitzekleinen Induktivitäten (in Reihe geschaltet) mit parallelen Kapazitäten zwischen den Leitern. Also eine Aneinanderreihung von ganz vielen klitzekleinen Tiefpässen.
Und das bringt die Laufzeit eines Stromimpulses auf dem Kabel.
Und eben keine Lichtgeschwindigkeit oder sofort, sondern eben nur fast sofort.
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#44 erstellt: 15. Jan 2005, 17:51
wenn eine atombombe zwei metern neben einem explodiert, ist man sofort tot, oder?

und der elektrische strom ist eigentlich noch ein bißel schneller als die druckwelle der genannten bombe....

@ total crash: tut mir echt leid, dass ich den koffer vergleich gemacht hab. aber einige menschen scheinen echt zu glauben, dass das so ist. da kommen sätze der marke: "elektronen fließen zum + pool und die protonen zum - pool", oder man braucht mindestens 5 mm^2 lautsprecherkabelquerschnitt (für das halbe watt was da durch fließt), einige kaufen vodooartikel die es angeblich schaffen mit einem ruhigeren verlauf der protonen als wichtige ladungsträger zu sorgen... (das ist nicht meine idee!!!), und als gag des jahres werden von einigen physik nieten sogar noch die kabel abgepolstert, damit die schwingungen der elektronen nicht die lautsprecher zum mitschwingen bringen (!).

Der strom ist einfach da. es geht um kupfer- da fließt der strom nicht schnell, er ist sofort da.

die driftgeschwindigkeit der elektronen ist genauso langsam wie egal, und protonen interessieren niemand.
das murmelbeispiel finde auch ich ganz gelungen.
Ultraschall
Inventar
#45 erstellt: 15. Jan 2005, 18:58

MusikGurke schrieb:
wenn eine atombombe zwei metern neben einem explodiert, ist man sofort tot, oder?

und der elektrische strom ist eigentlich noch ein bißel schneller als die druckwelle der genannten bombe....



Das ist alles relativ !!!

Aber lustig

Und ABER : Genau genommen, nicht sofort .

Und man kann wirklich mit schnellen Zweikanaloszillographen die Laufzeit eines Impulses auf 10 cm Kabel sehen.

Aber so wichtig ist das jetzt auch nicht, das ich mich damit heiß machen will. So braucht die Atombombe zum Explodieren auch einige Mikrosekunden. Und dann muß die Strahlung 2 Meter überwinden...Dafür braucht sie bestimmt auch einige Picosekunden, genau 2m:300 000 000 m/s= 6 picosekunden
Tja und wodurch sterbe ich dann eigentlich ? Die Strahlung-radioaktive und Wärme ist ja wohl als erste da. Bin ich dann gleich tot oder ist es die spätere Druckwelle die mich zerreist ?

Interessante Fragen werden hier aufgeworfen!



Ich habe mich einmal kurz mit Wissenschaftlern aus der Höchstfrequenztechnik unterhalten können, für die waren 20kHz fast Gleichstrom- tritt ja kaum Skineffekt auf, etc.

ALLES IST RELATIV.
Total_Crash
Stammgast
#46 erstellt: 15. Jan 2005, 19:00
@MusikGurke: war deutlich zu verstehen, daß das mit den Kofferteilchen nicht vor dir ist und daß du die Meinung nicht teilst. Sorry, wenn das aus meinem Posting nicht eindeutig hervorging. Mea culpa! Hast du vieileicht einen Link zu den geistigen Ergüssen von jemandem der das ernst meint? Könnte erheiternd sein...
Ale><
Inventar
#47 erstellt: 15. Jan 2005, 21:40

Total_Crash schrieb:
Alex,danke für die Formel! Aber ich denke, daß du mir zustimmen wirst, wenn ich behaupte, daß einige Leute versuchen andere Leute mit dieser Elektronendriftgeschichte Hifimäßig um einige Euro zu erleichtern, sprich, daß sie gerne für Marketingzwecke bei Leuten die sich nix dabei denken mißbraucht wird.


Tach Karsten,

da stimme ich Dir zu und ich würde mich auch nicht mehr von solchen Werbelügen beeinflussen lassen.

@Ultraschall
Glaubst Du, daß diese 6ps Laufzeit einen Einfluss haben auf das, was wir wahrnehmen?
Ich gebe zu, ich habe auch schon mal was probiert, das eigentlich physikalisch nach heutigem Wissensstand nicht funktionieren kann (Gabor Link) - konnte aber keinen Unterschied zum normalen Kabel feststellen.

@Alle
Wie kommt man denn eigentlich jetzt darauf, daß die Quantenmechanik irgendwelche Auswirkungen auf das hat, was aus den Lautsprechern kommt - oder hab ich jetzt irgendwas missverstanden?

Grüße
Alex
Ultraschall
Inventar
#48 erstellt: 16. Jan 2005, 13:41
Zitat:@Ultraschall
Glaubst Du, daß diese 6ps Laufzeit einen Einfluss haben auf das, was wir wahrnehmen?
Ich gebe zu, ich habe auch schon mal was probiert, das eigentlich physikalisch nach heutigem Wissensstand nicht funktionieren kann (Gabor Link) - konnte aber keinen Unterschied zum normalen Kabel feststellen.

Ich glaubte schon vieles und wurde schon ziemlich oft vom gegenteil dessen, was ich eigentlich erwartet hatte, überrascht Von daher bin ich heute vorsichtiger und sage mal : ICh weiß es nicht.

Ich fand es langsam nur noch lustig, diese Diskussion.
Aber warum immer ernst sein ?
Meine erste Antwort in diesen Tread war ernst und richtig.
Aber der eine nimmt es ganz genau und für den anderen sind 6 Picosekunden gleich nichts, gleich Null und so wird so eine Diskussion etwas verworren und lustig.
Ich habe mich gestern beim Schreiben meiner Antwort aber prächtig amüsiert.

"Aber trotzdem hat sich Bolle janz prächtig amüsiert..."

Jetzt wieder ernst:
Ansonsten stimme ich Total_Crash auch zu, Werbelügen und Gelderleichterung...

Aber bei jeder Stromleitung ist trotzdem Quantenmechanik im Spiel. Nur glaube ich den Versprechungen der Hersteller trotzdem nicht.
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#49 erstellt: 16. Jan 2005, 14:11
@ total crash: lies einfach mal ein bißel im voodoo forum nach.... aber das ist nicht lustig, sondern traurig...
@ ultraschall: man stirbt. und?
Ale><
Inventar
#50 erstellt: 16. Jan 2005, 15:18

Ultraschall schrieb:
Ich fand es langsam nur noch lustig, diese Diskussion.
Aber warum immer ernst sein ?

...
Aber bei jeder Stromleitung ist trotzdem Quantenmechanik im Spiel. Nur glaube ich den Versprechungen der Hersteller trotzdem nicht.


Lustig sein finde ich ich auch gut, nur muß man hier leider manchmal vorsichtig damit sein, da sich sonst manche Leute auf den Schlips getreten fühlen - obwohl die, die ich meine sich in diesem Thread noch nicht gemeldet haben

Stimmt - hier ist auch die Quantenmechanik im Spiel -- hmm, wenn man es schaffen würde, daß alle Teilchen im Kabel den gleichen Spin haben (oder gar keinen), dann hätte man doch ein Supraleitfähiges Kabel. Damit wäre dann jeder Einfluss des Kabels auf das Signal ausgeschlossen - oder?


Nicht ganz ernsthafte Grüße
Alex
Björn_SZ
Hat sich gelöscht
#51 erstellt: 16. Jan 2005, 16:11
Stichwort "Atombombe":
Woran man stirbt, hängt allein von der Entfernung zum Explosionherd ab. Bei großer Nähe wird Dein Körper schneller verdampfen, als die Nervenbahnen den Schmerz leiten können - und man merkt nichts: Licht aus - bums - wech . Wenn einen die Druckwelle tötet, dauert es schon etwas länger. Und Du solltest hoffen, nicht en Einschlag einer Neutronenbombe zu erleben. Die tötet nur durch Strahlung - vorallem Neutronenstrahlung - und das dauert. Aber der Erfinder fand es ganz toll, weil er damit kein Privateigentum mehr in Mitleidenschaft zieht - auch keine HiFi-Anlagen.

Stichwort "Relativitätstheorie":
Es wurde ja schon darauf verweiden, dass der Tunneleffekt ein Effekt der subatomaren Welt ist. Würde in unserer Makro-Welt sich irgendetwas schneller als das Licht bewegen, dann wäre das ein Widerspruch zur Relativitätheorie. Sie besagt ja nicht, dass alles realtiv wäre - dann könne man Relationen ja garnicht feststellen. Sie besagt ja, dass es einen einzigen festen Bezugspunkt gibt: Nämlich die Lichtgeshwindigkeit.

Stichwort "abgestandene Elektronen" :D:
Die Idee mit den "abgestandenen Elektronen" von Peter H ist ganz nett. Könnte man da noch ein bisschen Voodoo-Klangtuning hinkriegen? Denn da durch die Lautpsrecher-Kabel Wechselstrom fließt, werden die meisten Elektronen niemals aus dem Kabel rauskommen. Mann sollte also in regelmäßigen Abständen das Kabel über Nacht an Gleichstrom anschließen und durchspülen ...


[Beitrag von Björn_SZ am 16. Jan 2005, 16:19 bearbeitet]
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