Geschwindigkeit von Licht / Schall / Strom?
Hi Leute
könnt ihr mir einen Tip geben, wie ich an die richtige Info komme? (evtl. reicht auch ein Antwortsatz).
- Licht - ist ja klar - Lichtgeschwindigkeit.
- Schall - auch klar - abhängig vom Trägermedium - da gibt es Tabellen
Wie ist das aber mit der Geschwindigkeit von Strom in einer Kupfer- (oder sonstigen) Leitung ?
Ergänzung:
- wenn ich eine spezielle Taschenlampe baue (theoretisch), die genau ein Photon abschießt, dann kommt am Ziel doch (nach Zeit) dieses Proton an.
- Schiebe ich aber am Anfang einer Leitung genau ein Elektron rein, dann müsste (meiner Meinung nach) am anderen Ende zwar ein Elektron rauskommen, aber nicht das selbe, sondern eben eines, das von innen durch die anderen "angestupst" wird.
Bitte kurze Info. Entweder hatten wir das in der Schule nicht, ich war nicht da oder ich habe es nicht begriffen.
5 Antworten
Licht und Strom ist prinzipiell das Gleiche. Beides lässt sich als elektromagnetische Welle beschreiben.
So Pi-Mal-Daumen habe ichbim Kopf:
- Licht in Vakuum: Vakuum-Lichtgeschwindigkeit c0
- Licht in Luft: annähernd c0
- Licht in Glas: 2/3 c0
- Funkwellen im Vakuum: c0
- Elektrische Feldausbreitung in Kupfer: 2/3 c0
Die Elektronen bewegen sich sehr viel langsamer, man spricht dann von der Driftgeschwindigkeit.
Du bekommst nicht das gleiche Elektron. Das "rausschießen" passt aber auch nicht ganz: In Metallen sind Elektronen (zumindest einige) frei beweglich. Kommt an einer Stelle eines dazu, wirkt unter den Elektronen eine Kraft. Mit Lichtgeschwindigkeit pflanzt sich erst mal nur diese Kraftwirkung durch. Die echte Bewegung eines Elektrons wäre die Driftgeschwindigkeit. Was auf der "anderen" Seite ist, hängt vom Aufbau ab: In einer Elektronenröhre würde das Elektron z.B. das Metall fliegend verlassen können.
die Geschwindigkeit der Elektronen in der Leitung ist weder die Geschwindigkeit des elektrischen Stroms, noch sind diese Elektronen die Träger der Energieübertragung (ihre Bewegung fügt dem elektrostatischen Feld um die Leitung lediglich das Magnetfeld hinzu, das für elektromagnetische Wechselwirkung nötig ist, und die läuft auch mit Lichtgeschwindigkeit).
So wie bei Licht, ist auch bei Stom die Geschwindigkeit vom Medium abhängig.
Licht ist Beispielsweise im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von 298.500 Km/s schneller als auf der Erde (297.000 Km/s). In einem Glasfaserkabel hat das Licht auch Lichtgeschwindigkeit, ist aber nur 200.000 Km/s schnell.
Mit Lichtgeschwindigkeit. Die LG beträgt in Kupfer aber nur 200000 km/s statt 300000 im Vakuum.
Bitte dann noch die Nachfrage:
Ich baue eine Spezialbatterie, die exakt ein Elektron abschießt und lege sie an das eine Ende einer Kupferleitung an. Dann "schiesse" ich. Kommt dann auf dem anderen Ende der Leitung genau das abgeschossene Elektron an (weil es als freies Elektron zwischen den Atomen durchflutscht) oder springt das Elektron von Atom zu Atom und schießt immer ein Elektron raus und dieses (nicht das originale) springt dann zum nächsten Atom.
Sorry für die doofe Frage. Da steh ich auf der Leitung.