Wie schnell ist Elektrischer Strom?

12 Antworten

ab ca 200 000 Kilometer ist die Länge die der Strom in einer Sekunde zurück legt Licht kommt in einer Sekunde auf 300 000 Kilometer,bei Strom ist aber nur der Strom selbst bewegt sich aber kaum ein Langes Rohr voll mit Bälle wenn man ein Ball rein steckt fällt ein Ball auf der anderen Seite fast zur selben Zeit raus des wegen sagt man nicht schnell sonder Verzögert bei 200 000 Kilometern dauert es nur 1 Sekunde bei 400 000 2 Sekunden wo bei nur das Letzte teil am ende raus "fällt" die teile Selbst bleiben am Anfang des Rohr so kann man sich das Jeden falls vorstellen

Der Impuls schreitet mit Lichtgeschwindkeit fort, die Elektronen im Leiter fließen jedoch sehr langsam. Bei 10A/mm2 (in Kupfer) mit 44mm/min. Stell dir eine 100 meter Lange Ölleitung vor; vorn eine Hydraulikpumpe und am Ende ein Hygraulikmotor. Wenn du vorne pumpst, fängt praktisch sofort der Hydraulikmotor hinten an zu laufen. Aber bis das Öl, was du gerade punpst, bei im ankommt, das dauert eine Weile.# Schau doch mal nach http://arcor.de/d.mietke/e_geschw.html

Man vergesse aber nicht, dass die Energie, eines bestimmten, abgesendeten Impulses, irgendwann so gering ist, dass keine weitere Strecke mehr hinterlegt wird, da sich die Energie zerstreut *

Demnach sind also Messungen ab einer bestiimmten Entfernung (eventuell) gar nicht mehr möglich, weil du irgendwann sämtliche uns umgebende Erngie bräuchtest.

  • Gleiches passiert auch mit Licht, daher sehen wir nicht plötzlich viele Sterne mehr am Himmel. Teleskope entzerren so gesehen die Zerstreuung der Energie (Das Licht).

Mal ein ein kleines Rechenbeispiel für "irdische Verhältnisse": Gehen wir also davon aus, das Signal in der Leitung bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit, also grob 300 000 km/s Der Umfang der Erde ist ca 40 000 km, der entfernteste Punkt auf der Erdoberfläche kann also maximal 20 000 km weit weg sein. Das Signal (zum Beispiel Daten in einer Datenleitung) würde demnach 20 000 / 300 000 = 0,0666 Sekunden, oder gerundet 67 Millisekunden brauchen. Das ist ist eine Verzögerung, die man bereits wahrnehmen kann, bei Action-Online-Spielen wäre ein solcher "Ping" bereits ziemlich schlecht (da kommen zusätzlich auch noch andere Verzögerungen dazu) Im musikalischen Bereich ist es noch extremer, da fallen Verzögerungen zwischen Anschlagen der Taste und Hören des Ton von 20ms schon ziemlich negativ auf.

Die Lichtgeschwindigkeit und die Impulsfortbewegung in elektrischen Leitungen ist also schon auf der Erde ein durchaus "wahrnehmbares" Phänomen.

Stell' es Dir als ein Rohr vor. Vorne pumpst Du Wasser hinein, hinten fließt es wieder heraus. Gibst Du am vorderen Ende einen Markerstoff hinzu, dann kannst Du feststelen, dass er nach einer bestimmten Zeit (in Abhängigkeit der Leitungslänge) am anderen Ende ankommt. Davon abgesehen fließt aber unmittelbar nach dem Aufdrehen des Hahns Wasser am anderen Ende, und zwar unabhängig von der Leitungslänge (Reibungseffekte mal unberücksichtigt gelassen).

Beim elektrischen Strom ist es genauso. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit (nicht die Geschwindigkeit der Elektronen) ist gleich der Lichtgeschwindigkeit im betrachteten Medium. Die hängt übrigens nach Maxwell von dielektrischer und magnetischer Materialkonstante ab.

nur ob er das verstanden hat...????

DH für dich

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@andreas48

Aber eigentlich habe ich die Frage nicht beantwortet ;-) Also Zusatz: Man nehme ein transatlantisches Telefonkabel aus Kupfer. c = 2 * 10^8 m/s, l = 10.000 km (ich hoffe das stimmt). Schließe ich das Kabel in Amerika kurz und leite in Europa einen Impuls ein, so sollte eine Verzögerung von 20 * 10^6 / 2 * 10^8 = 0,1 Sekunden messbar sein.

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