Sähkön nopeus?

Paljonko?

Maapallon pinnalla paikallaan oleva kuparijohdin, mikä on signaalin etenemisnopeus?

Jos salama lyö Ivalossa avojohtoon ja johdin kulkee suoraan, niin kauanko kestää, kun tälli tulee Helsinkiin?

Ivalo-Helsinki linnuntietä on 950 km.

15

10653

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • pke

      Sähkön signaali kulkee valon nopeudella. Itse elektronit kulkevat vain muutamia senttejä sekunnissa. Vähän sama kuin olisi 100 cm pitkä keppi, jota työntää 1 cm/s, niin kyllä se kepin pää liikkuu kuitenkin nopeammin kuin 100 sek kuluttua. Elektronien keskimääräinen nopeus johtimessa on tuo muutamia senttejä sekunnissa. Tosin se riippuu virran voimakkuudesta ja esim valokatkaisijassa vain .0023 cm/sec. Tosiasissa elektronit kulkevat sikinsokin sattumanvaraisesti sinne tänne atomista atomiin ja tuolle nopeudelle saadaan tuo keskimäääräinen nopeus "senttejä sekunnissa". Kuinka nopeasti elektroni tosiasiassa kulkee atomilta atomille, en tiedä.

      ( "THE SPEED OF THE CHARGES IS PROPORTIONAL TO THE VALUE OF ELECTRIC CURRENT":

      Let's say we have an electric current in normal lamp cord connected to bright light bulb. The electric current works out to be a flow of approximatly 3 inches per hour. Very slow!


      Here's how I worked out that value. I know:
      Bulb power: about 100 watts, about 100V at 1A
      Value for electric current: I = 1 ampere
      Wire diameter: D = 2/10 cm, radius R=.1cm
      Mobile electrons per cc (for copper, if 1 per atom): Q = 8.5 x 10^ 22
      Charge per electron: e = 1.6 x 10^-19
      The equation:

      cm/sec = I / (Q x e x R^2 x pi) = 0.0023 cm/sec = 8. 4 cm/hour)

      • Rantanplan

        Niin, tavallaanhan se signaali kulkee valon nopeudella. Erityisesti koaksiaalijohdossa. Nimittäin valon nopeudella siinä eristeessä, joka on tyypillisesti 70-98% valon tyhjiönopeudesta.

        Eli koaksiaalijohdoissa eristeen suhteellinen permeabiliteetti määrää signaalin etenemisnopeuden.


      • minätässä
        Rantanplan kirjoitti:

        Niin, tavallaanhan se signaali kulkee valon nopeudella. Erityisesti koaksiaalijohdossa. Nimittäin valon nopeudella siinä eristeessä, joka on tyypillisesti 70-98% valon tyhjiönopeudesta.

        Eli koaksiaalijohdoissa eristeen suhteellinen permeabiliteetti määrää signaalin etenemisnopeuden.

        ola permeabiliteetillä suurtakaan vaikutusta asiaan. Permittiviteetillä kylläkin.


      • Rantanplan
        minätässä kirjoitti:

        ola permeabiliteetillä suurtakaan vaikutusta asiaan. Permittiviteetillä kylläkin.

        Jep, eli siis suhteellinen permittiivisyys piti kirjoittaa.

        Riippuu se myös suhteellisesta permeabiliteetista, mutta useimmilla ainella se on noin 1, joten se voidaan yleensä jättää huomiotta.


      • minätässä
        Rantanplan kirjoitti:

        Jep, eli siis suhteellinen permittiivisyys piti kirjoittaa.

        Riippuu se myös suhteellisesta permeabiliteetista, mutta useimmilla ainella se on noin 1, joten se voidaan yleensä jättää huomiotta.

        onhan tietysti olemassa Krarup-kaapeli, jossa on kuparijohtimen päälle kiedottu permalloy-nauha, jolla nostetaan induktanssia, ja samalla impedanssia, jolloin häviöt pienenevät. Ja myös signaalin etenemisnopeus pienenee vastaavasti.


    • pke

      Ja vastaus kysymykseesi oli siis:
      950 km / 300000 km/s = 0.003167 sekunttia

      • minätässä

        hiukan olosuhteista. Teoriassa asia voisi olla noin, mutta käytännön avojohdossa signaalin nopeus on 5...10 % pienempi kuin valon nopeus tyhjössä. Jos käytettäisiin monijohtimista kumikaapelia, niin nopeus olisi vain 55 % valon nopeudesta.


      • Paljonko?
        minätässä kirjoitti:

        hiukan olosuhteista. Teoriassa asia voisi olla noin, mutta käytännön avojohdossa signaalin nopeus on 5...10 % pienempi kuin valon nopeus tyhjössä. Jos käytettäisiin monijohtimista kumikaapelia, niin nopeus olisi vain 55 % valon nopeudesta.

        Olisiko vastaus siis noin:

        t = s/v = 950/(0.925*300000) = 0.00342 = 3.42 ms


      • minätässä
        Paljonko? kirjoitti:

        Olisiko vastaus siis noin:

        t = s/v = 950/(0.925*300000) = 0.00342 = 3.42 ms

        vähän sinnepäin.
        Ja kun vielä tarkemmin ajatellaan niin alunperin kysymys oli maan pinnalla olevasta johtimesta, niin voit unohtaa kaiken edellämainitun. Maan pinnalla olevassa johtimessa signaali kulkee huomattavasti hitaammin kuin vapaassa tilassa olevassa johtimessa.


    • ....

      Ei taida yhden johtimen läpi tulla mitään signaalia. Kannattaa käyttää jotain aaltojohtoa jos rupeat signaalia siirtämään.

      • koe??

        Meinaatko pidellä johdonpäästä kiinni kädelläsi Helsingissä, kun salama lyö Ivalossa?? :)


      • minätässä

        yhtä ainoata johdinta voi käyttää aaltojohtona. Nimi muistaakseni keksijän tai kehittäjän mukaan Gobau-johto.


    • uder

      Hyvä likiarvo nykyisin käytettyjen kuparijohtimien tiedonsiirtonopeudelle, tai oikeammin signaalin nopeudelle on noin 2/3 * c.

      • minätässä

        siirtonopeus johdossa ei juurikaan riipu johdinmateriaalista, vaanpääasiassa väliaineesta.


      • uder
        minätässä kirjoitti:

        siirtonopeus johdossa ei juurikaan riipu johdinmateriaalista, vaanpääasiassa väliaineesta.

        Sano sitten parempi yleiskäyttöinen likiarvo. Tuota kertomaani käytetään yleisesti lähes kaikkien uusien ja vanhojen tiedonsiirtotekniikoiden laskemisessa ja kehityksessä.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Vain vasemmistolaiset rakennemuutokset pelastavat Suomen

      Kansaa on ankeutettu viimeiset 30+ vuotta porvarillisella minäminä-talouspolitiikalla, jossa tavalliselta kansalta on ot
      Maailman menoa
      19
      3355
    2. Persut huutaa taas: "kato! muslimi!"

      Persut on lyhyessä ajassa ajaneet läpi kaksi työntekijöiden oikeuksien heikennystä, joita se on aiemmin vastustanut. Pe
      Maailman menoa
      10
      2767
    3. Menen nyt koisimaan

      Ja en ehkä palaa tänne. Asia on nyt loppuunkäsitelty ja totuus tuli ilmi
      Ikävä
      28
      2404
    4. Olisiko sinulla

      Jonossa vaihtoehtoja, ehkä
      Ikävä
      42
      1787
    5. Pieni galluppi

      Mitäs lahjaa odotat joulupukilta.
      Ikävä
      46
      1408
    6. KL: Mari Hynynen avoimena - Jouni-rakkaan ja Joel-pojan välit ovat nämä!

      Mari Hynynen (ent. Perankoski) on naimisissa Jouni Hynysen kanssa. Marilla on edellisestä liitosta yksi lapsi, Joel Vola
      Suomalaiset julkkikset
      10
      1398
    7. onko kaivattusi

      vaarallinen? :D
      Ikävä
      41
      1351
    8. Haluaisin rakastaa sinua

      Ja olla sinulle se oikea... Rakastan sinua 💗💗💗
      Ikävä
      8
      1315
    9. Oletko uhriutuja?

      vaikka itse olet rääkännyt toista ja aiheuttanut ties mitä toiselle.
      Tunteet
      52
      1233
    10. Missikohu edustaa nykyajan monimuotoisuutta

      Puolesta vai vastaan, saako esittää pilkkaavasti jonkun toisen ihmisen syntyperäisiä ominaisuuksia? Kadulla vastaan tule
      Sinkut
      262
      1105
    Aihe