Phasenverschiebung durch endliche Lichtgeschwindigkeit?

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Autor
Phasenverschiebung durch endliche Lichtgeschwindigkeit?

    







BID = 370631

ffeichtinger

Schreibmaschine



Beiträge: 1050
Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut
 

  


Hallo

Kürzlich ist mir folgende Hirngeburt eingefallen:

Angenommen 2 Leitungen beginnen am selben Punkt und treffen sich an einem anderen wieder, allerdings hat eine Leitung eine viel länge Strecke zurückgelegt. (kommt in einem üblichen Hochspannungsnetz ja öfter vor) Wenn man nun an den ersten Punkt eine Spannung anlegt breitet sich diese bekanntlich mit Lichtgeschwindigkeit über beide Leitungen in Richtung des 2. Punktes aus. Da die Lichtgeschwindigkeit aber bekanntlich endlich ist muss der Strom über den kürzeren Draht früher ankommen als über den längeren, wenn auch nur unwesentlich. Legt man nun Wechselspannung an den ersten Punkt ergibt sich am anderen Ende eine (geringfügige) Phasenverschiebung. Dies würde bei unserem Hochspannungsnetz zb.110kV an jedem Knoten eine Spannungsdifferenz von einigen Volt ausmachen, da der Leitungswiderstand aber denkbar gering ist, müssten die Ströme schon einen beachtlichen Wert betragen. In welcher Weise sich diese Ströme ausbreiten übersteigt meine Vorstellungskraft.

Sind diese Ströme real? Oder habe ich einen Denkfehler? Aber wo?

_________________

BID = 370639

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

 

  

Das ganze Problem gibt es wirklich, daher schaltet man so lange Leitungen nur selten zusammen. Mit Trafos umgeht man das Problem.

Aber das Problem ist noch schlimmer: Kommt man in den Bereich von 1/4 Wellenlänge, dann erhält man eine Spannungsüberhöung.

Alleine schon die Kapazität der Leitungen ist ein Problem: Das sind viele Ampere Blindstrom die da zusammenkommen.

BID = 370644

ffeichtinger

Schreibmaschine



Beiträge: 1050
Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut


Zitat :
Mit Trafos umgeht man das Problem.


Wie soll das gehen? Ein Trafo kann doch auch keine Phasenverschiebung ausgleichen, der überttägt doch 1:1

_________________

BID = 370645

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Sobald die Ausmaße der Anlage ca 1/10 der Wellenlänge beträgt, darf mann nicht mehr von der Gleichzeitigkeit bzw. Synchronität ausgehen. danach sind die Antennengleichungen zu verwenden. allerdings ist das hohe Mathematik.

Gruß Topf_Gun

BID = 370648

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5335


Zitat : ffeichtinger hat am 18 Sep 2006 20:45 geschrieben :
Da die Lichtgeschwindigkeit aber bekanntlich endlich ist muss der Strom über den kürzeren Draht früher ankommen als über den längeren, wenn auch nur unwesentlich.
Nicht nur unwesentlich, zum Beispiel beim PC geht man doch immer wieder mal von Parallel zu Seriell, um z.B. die Probleme mit den unterschiedlichen Leitungslängen zu vermeiden.
(LPT -> USB, P-ATA -> S-ATA, SCSI -> SAS, usw.)

Aber bei 50 Hz sollten diese Probleme doch vernachlässigbar sein.
50 Hz -> eine Periode hat 20 ms, 20 ms entsprechen bei 3*10^8 m/s "nur" 6.000 km
Um nennenswerte Effekte bei 50 Hz zu bekommen, müssen die Leitungen somit sehr lang sein.

BID = 370696

caes

Stammposter



Beiträge: 473


Zitat :
ffeichtinger hat am 18 Sep 2006 20:45 geschrieben :


Dies würde bei unserem Hochspannungsnetz zb.110kV an jedem Knoten eine Spannungsdifferenz von einigen Volt ausmachen, da der Leitungswiderstand aber denkbar gering ist, müssten die Ströme schon einen beachtlichen Wert betragen. In welcher Weise sich diese Ströme ausbreiten übersteigt meine Vorstellungskraft.

Sind diese Ströme real? Oder habe ich einen Denkfehler? Aber wo?


Dort wo angestrichen ist. An einem Knoten gibt es keine Spannungsdifferenz!


_________________
There are more things between 
cathode and anode than are 
dreamt of in your philosophy

BID = 370706

alpha-ranger

Schreibmaschine



Beiträge: 1517
Wohnort: Harz / Heide


Zitat :
BlackLight hat am 18 Sep 2006 21:28 geschrieben :

Aber bei 50 Hz sollten diese Probleme doch vernachlässigbar sein.
50 Hz -> eine Periode hat 20 ms, 20 ms entsprechen bei 3*10^8 m/s "nur" 6.000 km
Um nennenswerte Effekte bei 50 Hz zu bekommen, müssen die Leitungen somit sehr lang sein.

Hallo,
ersetzen wir die 3 durch 2,4 sind wir der leitungsgebundenen Ausbreitungsgeschwindigkeit schon etwas näher.

Schön sind die Effekte bei höheren Frequenzen zu demonstrieren.

mfg.

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Wie der alte Meister schon wußte: Der Fehler liegt meist zwischen Plus und Minus. :-)
Und wenn ich mir nicht mehr helfen kann, schließ ich Plus an Minus an.

BID = 370729

ffeichtinger

Schreibmaschine



Beiträge: 1050
Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut


Zitat :
An einem Knoten gibt es keine Spannungsdifferenz!


Ist schon klar. Aber würde man den Knoten auftrennen, wäre dort eine Spannungsdifferenz.

Wo wir gleich dabei sind: Warum versucht man ständig CPU's so klein wie einen Daumennagel zu machen, die dan ohnehin in ein 50x50x5 Gehäuse kommen, welche wiederum in in einen Blechkasten mit 500x500x200 kommen. Hat das vielleicht auch damit zutun?



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BID = 370750

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5335


Zitat : ffeichtinger hat am 19 Sep 2006 08:33 geschrieben :
Warum versucht man ständig CPUs so klein wie einen Daumennagel zu machen, ...
Für den Prei's eine's 300 mm Wafer's ist e's egal, ob da nun ein oder gan'z viele Chip's drauf kommen.
Für den potentiellen Gewinn aber nicht.

BID = 370751

ffeichtinger

Schreibmaschine



Beiträge: 1050
Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut

Das ist alles? Das ist das ganze Geheimnis hinter dem Run auf immer neue Technologien um immer noch kleiner bauen zu können? Material sparen? Das kann ich nicht glauben.

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BID = 370767

Beckenrandschwimmer

Schreibmaschine



Beiträge: 1922
Wohnort: Altrip

Desdo kleiner, desdo fix

ist das Gleiche, wie bei Motoren. Desdo kleiner, desdo mehr min^-1 kann er schaffen, ohne kaputt zu gehen.

Noch ein Effekt: desdo klein, desdo genügsamer.


BID = 370773

Dreheisen

Schriftsteller



Beiträge: 694
Wohnort: Rheinhessen

Hallo ffeichtinger,

zu Deiner obigen Frage:



Code :

Wie soll das gehen? Ein Trafo kann doch auch keine Phasenverschiebung ausgleichen, der überttägt doch 1:1 




Drehstromtrafos gibt es mit verschiedenen Schaltgruppen z.B. Dd0, Dy5, Yd11, Dz0, usw. welche feste Phasenverschiebungen ermöglichen. Die Buchstaben bezeichnen die Verschaltung von Primär- und Sekundärwicklung (Dreieck, Stern und Zickzack) und die Ziffer gibt die Phasenverschiebung zwischen den beiden Wicklungen an (6 -> 180°, 5 -> 150°, usw.). Mit dieser Bauart kann aber nur eine ganz bestimmte Phasenverschiebung (0, 5, 6, 11)erreicht werden.

Für den genannten Fall mit variabler Phasenverschiebung gibt es sogenannte Querregler, welche von manchen EVUs beim zusammenschalten verschiedener Speisequellen verwendet werden.
Diese Regler arbeiten mit Variablen Induktivitäten um die erforderliche Phasenverschiebung zu erreichen. Den größten den ich gesehen habe war in der Lage ca. 2MW zu regeln und sah mit seinem ölgefüllten Gehäuse einem Großtrafo ähnlich.

mfg
Dreheisen

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Techniker/Management < 3/1 => Ein Land fährt an die Wand!!!

Es handelt sich bei obenstehendem um wohlgemeinte, private Tipps welche jedoch jegliche Haftung ausschliessen.

BID = 370816

caes

Stammposter



Beiträge: 473


Zitat :
ffeichtinger hat am 19 Sep 2006 08:33 geschrieben :


Ist schon klar. Aber würde man den Knoten auftrennen, wäre dort eine Spannungsdifferenz.



Moeglicherweise.

Eine aufgetrennte Leitung bildet zwei sog. offene Enden. Dort ist der Strom Null und die Spannung maximal. Wenn die Spannungen an der Trennstelle phasenverschoben schwingen, entwickelt sich eine Differenzspannung.

Moeglich ist aber auch eine Differenzspannung von Null.

Wie sich das entwickelt, haengt von den Weglaengen ab.

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BID = 371321

ffeichtinger

Schreibmaschine



Beiträge: 1050
Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut

@Beckenrandschwimmer:

das mit den Motoren liegt doch wohl eher daran dass, bei größeren Abmessungen die Umfangsgeschwindigkeiten an den Lagern und am Kollektor zu groß werden und diese dann verglühen. Aber ein Prozessor hat doch nicht so viele drehende Teile oder? Das mit dem Energieverbrauch versteh ich auch nicht ganz: Die Leiterlängen nehmen zwar mit steigender Größe linear zu, die Leiterquerschnitte aber ebenfalls und zwar überproportional. Also müsste ein größerer Prozessor eigentlich weniger Energie brauchen. (Soweit ich weis hatten PC-Prozessoren vor 20 Jahren noch kein Kühlgebläse)

Nur am Rande: eine allgemeine Daumenregel des Maschinenbau's besagt, dass größere Maschinen im allgemeinen einen besseren Wirkungsgrad haben als kleinere.

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BID = 371327

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
Wohnort: beutelsbach
Zur Homepage von djtechno ICQ Status  

Das mit den cpus hat den grund der kapazität.

je länger die leiterbahnen, desto größere kapazitäten. Desto stärkere tiefpaßwirkung , die dieobere taktfrequenz begrenzt

Außerdem bewirken die kapazitäten ben blindströme, die die cpu aufheizen.

Je kleienr die cpu, desto gerineg die leiungskapazitäten, desto weniger blindströme und höhere taktfrequenzen
Allerdings muß man, wenn man die cpu verkleinert auch besser isolieren, weil sonst die leckströme zuu groß werden. Bei weniegr als 1000 Atomlagen isolationsmaterial können elektronen zudem tunneln, man muß also aufpassen, das man die bandlücke auf der richtigen frequenz hat, sonst tunneln die elektronen wohin,wo sie nicht sollen. Da mußd er cpu hersteller aufwendige berechnugnen für machen.

es ist jetzt off-topic, aber es gibt die theorie, daß man durch geschickte assemblerprogrammierung die verschiedenen störströme und schaltfrequenzen der cpu so miteinander synchronisieren kann, daß man mit dem elektrosmog der cpu radio und tv aussenden kann.

Sprich z.b. bei eienr 100 mhz cpu rein theorethisch durch einegeeignete befehls- und datenanordnugn radio senden könnte, wenn man genug schaltströme so synchronisiert krieght,d aß sie sich zum gewünschten nutzsignal aufaddieren, und möäglichst wenige hat, die nicht zum gewünschten signal passen.

Ob das machbar ist, weiß ich aber nicht. gibt jedenfalls noch kein erfolgreiches programm, dürfte auch extremst komplex sein, zuu komplex um sowas praktisch zu coden

Marcus

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Ehemaliger forennutzer (ausgetreten)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: djtechno am 21 Sep 2006 11:40 ]


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