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Stromgeschwindigkeit ca. 0,5 mm/sec?

21 Beiträge, Schlüsselwörter: Strom Geschwindigkeit
CriticalRush
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Stromgeschwindigkeit ca. 0,5 mm/sec?

28.04.2018 um 14:09
ist das wirklich war, das die Strom geschwindigkeit nur 1/2mm/sec ist?
wie mach denn dan die cpu mit ihren registern die viele operationen und auch das weiter reichen von bits wenn der strom solangsam ist, könnte dann die maximal geschwindigkeit der computer davon abhängen?
Quelle :https://www.welt.de/wissenschaft/article160310104/Was-Sie-garantiert-noch-nicht-ueber-Strom-wussten.html
bei absatz: Volt, Ampere, Watt

naja ich hatte angenommen der strom hat lichtgeschwindigkeit, und wird nur durch die leiter materiealien gebremst, aber nicht so lahhm


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28.04.2018 um 14:17
also @mojorisin ich finde das interessant, wenn Du bescheid Weisst, eventuell könntest du nenne, was diese erkenntnis über diese geschwindigkeit, gebracht hat bzw einsatzzweck :) ?


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28.04.2018 um 14:17
@CriticalRush

In deinem eigenen Link steht doc h die Antwort:
Wieso geht dann die Lampe sofort an, wenn man den Schalter umlegt? Die Antwort gibt der Wasserschlauch. Im fast demselben Augenblick wo ich den Wasserhahn aufdrehe beginnt am Schlauchende in vielleicht 10 Meter Entfernung Wasser zu fließen, obwohl die Fließgeschwindigkeit nur etwa ½ m/s ist, weil der Wasserdruck, der das Wasser zum Fließen bringt, sich weit schneller nämlich mit Wasserschallgeschwindigkeit durch den Schlauch ausbreitet. Diese beträgt 1,5 km/s; für uns ist das nahezu instantan.
https://www.welt.de/wissenschaft/article160310104/Was-Sie-garantiert-noch-nicht-ueber-Strom-wussten.html

Übersetzt auf Strom: Driftgeschwindigkeit der Elektronen ist nicht dasselbe wie Signalausbreitungsgeschwindigkeit. Während erste nur etwa1/2 m/s sein kann ist letztere nahe der Lichtgeschwindigkeit (abhängig vom Leiter- und Isoliermaterieal)


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28.04.2018 um 14:19
das mit dem wasserschlauch vergleich wenn der druck da ist aber wenn kein "druck" da ist, ok ich habe das jetzt geschekt, da gab es doch dieses bild mit dem fass und dem loch, wo der wasserstrom schnell oder langsam fliesst
also fliest der strom auch schneller echt wie beim wasser druck.


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28.04.2018 um 14:25
@CriticalRush
Der Druck breitet sich mit Schallgeschwindigkeit in dem jeweiligen Medium.Kein Medium, keine Signalausbreitung.


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28.04.2018 um 14:34
ja klar, mit welchem druck das wasser reinkommt (Volt) so schnell wird breitet es sich aus, oder ;D
die ausbreitung ist gleich, und wird vom wiederstand z.b. kupfer abgebremst.
was ist das dann die flussgeschwindigkeit wenn es nicht vom druck abhängt, wie habe die das gemessen? der strom kann sich doch im ganzen kabel mit schallgeschwindigkeit ausbreiten


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28.04.2018 um 17:10
Wenn der Schlauch voller Wasser ist, passiert das, was @mojorisin zitiert/geschrieben hat. Fast sofort fließt am Ende das Wasser raus => Signalausbreitungsgeschwindigkeit.
Wäre der Schlauch leer, würde es eben länger dauern => Fließ-/Driftgeschwindigkeit. An der Stelle spielt auch der Druck 'ne Rolle, denke ich.
Da in unseren Kabeln und sonstigen Leitern immer Elektronen von vorne bis hinten vorhanden sind, diese also als Schlauch gesehen "voll" sind, ist hier auch (fast) sofort eine Reaktion zu sehen.


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28.04.2018 um 17:17
was ist mit akkus? hat ihre lade zeit was mit den fehlenden elektronen zu tun?


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28.04.2018 um 17:53
Sry aber vllt solltest du das dir erklärte auch anwenden.


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28.04.2018 um 18:03
was meinst du genau? wegen der akku frage? ich meine kann sein ich habe nicht ganz verstanden wie eine diskussion abläuft


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28.04.2018 um 21:11
CriticalRush schrieb:was ist mit akkus? hat ihre lade zeit was mit den fehlenden elektronen zu tun?
Die Ladezeit hat was mit der Stromstärke, dem Aufbau des Akkus und der Ionenbeweglichkeit zu tun zu tun
Wikipedia: Ionenbeweglichkeit
https://www.akkuladezeit.de/
https://www.akkuladezeit.de/s/akku_kapazitaet.html
http://www.e-fellows.net/e-fellows.net-Stipendium/Infos-speziell-fuer/Informatiker/Wissen-fuer-ITler/Mobile-Akkus-optimi...


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28.04.2018 um 21:31
CriticalRush schrieb:Quelle :https://www.welt.de/wissenschaft/article160310104/Was-Sie-garantiert-noch-nicht-ueber-Strom-wussten.html
Man sollte in der Erklärung mit dem Wasserschlauch den Druck eher mit dem elektrischen Potential gleichsetzen und nicht mit der Spannung. Eine Spannung ist nämlich die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten. Bezogen auf den Wasserschlauch wäre das dann eine Druckdifferenz.


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29.04.2018 um 17:41
Danke @Chemik, eigentlich müsste das doch alles feststehen und doch gibt es auch falsche berichte mit falschen vergleicht, ich habe ein elektronik lern-buch und das Wasser Fass Beispiel verwirrt mich nur, bzw. lässt mich ehe glauben, das irgendwas nicht verstanden wurde, aber dieses Thema ist mir jetzt leider zu hoch.
ich möchte nur soviel sagen, dass mir diese Frage einfiel, als ich im Linux Buch gelesen habe, dass, die CPU nur maschieencode versteht, klar war mir klar, dass nur Einsen und nullen versteht, also bestimmte ströme mit gleichen abständen/ takt, aber ich wollte nochmal gründlich nachgehen wie die Einsen und Nullen rein kommen und wie schnell.

@parabol Deine Links schaue ich mir mal an, danke, ich stelle bestimmt auch erst mal keine weitere, weil mir sonst mein Kopf platzt und werde weiter meine Bücher weiter bearbeiten.


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Stromgeschwindigkeit ca. 0,5 mm/sec?

30.04.2018 um 02:31
CriticalRush schrieb:Danke @Chemik, eigentlich müsste das doch alles feststehen und doch gibt es auch falsche berichte mit falschen vergleicht, ich habe ein elektronik lern-buch und das Wasser Fass Beispiel verwirrt mich nur, bzw. lässt mich ehe glauben, das irgendwas nicht verstanden wurde, aber dieses Thema ist mir jetzt leider zu hoch.
Die "Welt" ist jetzt auch nicht unbedingt ein wissenschaftliches Magazin. Wahrscheinlich hatte der Autor selbst nur äußerst begrenzt Ahnung von dem Thema. Aus Physikalischer Sicht ist der elektrische Strom ganz gut verstanden.


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30.04.2018 um 12:02
Chemik schrieb:Aus Physikalischer Sicht ist der elektrische Strom ganz gut verstanden.
das glaube ich schon.
Bei youtubern zum Beispiel habe ich den eindruck der mensch hat nachmittags was gelernt und um es sich besser zu merken gibt er das im video wieder, und hat kann das auch manchmal gar nicht beurteilen, weil das wiessen noch nicht sitzt, naja, ich habe ja mein buch :D


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30.04.2018 um 13:41
@CriticalRush
Die Länge der Verbindungsleitungen spielt bei heutigen Rechnern schon eine Rolle, die Signallaufzeiten bei CPUs im GHz-Bereich muß man schon beachten. Ich weiß jetzt nicht mehr woher ich das habe, aber bei einem Cray-Superrechner mußte man den Rechner kreisförmig bauen, damit die Leitungen nicht zu lang wurden. Man hat dann auf der äußeren Seite eine gepolsterte Sitzbank gebaut.
Kannst ja ausrechnen, wie weit ein Bit bei 4GHz kommt, wenn es eine Wellenlänge zurückgelegt hat.


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30.04.2018 um 14:18
Da fehlt noch was, um das Sinnbild zu vervolsltändigen, nämlich, dass sowohl Wasser als auch Strom eigentlich bis zum Anschlag bereits in der Leitung stecken/stehen. Nur ruhen sie dort. Fließendes Wasser aber fließt, und Strom besteht bekanntermaßen aus fließenden Elektronen.

Solange das Wasser ruht, sprechen wir vom Druck in den Leitungen. Bei einem Gartenschlauch kannste den Druck sogar gut fühlen.
Wenn aber eine Leitung neu gelegt und das Waser neu aufgedreht wird, also die Leitung/das Rohr zum ersten Mal befüllt wird, dann dauert das auch seine Zeit. danach aber ist die Leitung stets voll und steht somit unter Druck.

Solange der Strom in der Leitung oder im Gerät ruht, sprechen wir von Spannung. Jedes Gerät, jede Steckdose, steht immer unter Spannung, aber der Strom (Ampere) fließt erst dann, wenn man den "Hahn" aufdreht.


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30.04.2018 um 15:08
cpt_void schrieb:Kannst ja ausrechnen, wie weit ein Bit bei 4GHz kommt, wenn es eine Wellenlänge zurückgelegt hat.
so etwa ;D

4Ghz
4*1000.000.000 hz (Giga= milliarde)

Elektromagnetische Wellen breiten sich im freien Raum mit Lichtgeschwindigkeit aus. Eine Welle mit einer Frequenz von einem Megahertz (Radiowelle) hat zum Beispiel etwa die Wellenlänge von 300 Metern.

300m/4*1000.000.000

wobei supraleiter bei der sprungtemperatur keinen wiederstand mehr haben (ca -270C°)

bei bei normalen computern mit kupfer oder der gold müsste man aber noch die Wiederstand Temperaturkoeffizient von 3,9*10-³ mal den Spezifischen Wiederstand in ohm * mm²/m
gold 2,214*10-²
Kupfer 1,721·10−²

rechnen, der die strecke von 300m/4*1000.000.000 etwas verkürzen würde, ist aufjeden fall nicht sehr lang
P.S Ist die Kreis form um alle punkte von der mitte aus gleich weit weg zu haben, also so wie die speichen beim fahrad? oder wie sind die verbunden, wenn im ring, wie kann man sich das vorstellen


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Stromgeschwindigkeit ca. 0,5 mm/sec?

30.04.2018 um 15:25
ps. der Wiederstand Temperaturkoeffizient ist in Kelvin 1/K was heisst denn 1 durch K? ich habe einfach mal geraten, das der Wiederstand Temperaturkoeffizient mit dem specifischen multipliziert wird, ich hoffe die rechnung bis zum wiederstand ok, also das die wellenlänge kürzer wird wenn die cpu mehr hz hat


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30.04.2018 um 15:58
off-peak schrieb:Solange der Strom in der Leitung oder im Gerät ruht, sprechen wir von Spannung.
wobei wir auch bei Stromfluss i.d.R. noch eine Spannung anliegen haben.
Außerdem liegen Spannungen immer zwischen zwei Punkten an, wodurch der Spannungsbegriff relativ wird. So liegt z.b. die Spannung in einem Stromkabel zwischen dem Außenleiter und dem Neutralleiter bei den bekannten 230 V, während die Spannung zwischen zwei Außenleitern bei 400 V liegt.

@CriticalRush
Bei 4 GHz hast du eine Wellenlänge von 7.5 cm im Vakuum. In Kupfer dürfte sie dann etwa bei 5 cm liegen.
Was du da mit den Widerständen rechnen willst, ist mir aber ein Rätsel.


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