Warum erhitzen Kabel nicht?
Meine Frage: warum erhitzen die Glasfaserkabeln bzw. Kupferkabeln bei der Übertragung von Informationen nicht? Danke schon mal
5 Antworten
Das tun die!
Ein Elektrokabel kann recht warm werden wenn es voll belastet ist. Einfach mal bei einer großen Baustelel das Dicke Kabel zum Hauptbaustellenverteiler (mit Erlaubnis von der Baustelle) anfassen, das wird ziemlich warm wenn da ein Kran fleißig schwere Baustoffe hebt.
Erhöht sich die Temperatur eines Objektes, verliert es Wärmeenergie durch Strahlung und Luftkühlung. Zu jeder Verlustleistung stellt sich eine bestimmte Temperatur ein.
Daten sind Informationen, die braucht man nicht mit einem hohen verluste verursachenden Strom übertragen. Informationen an sich verbrauchen keine Energie. Wir können die aber leider nur mit Energieaufwand elektrisch darstellen und manipulieren.
Die Verlustleistungen auf Datenleitungen durch Strom und Licht sind äußerst gering, die Erwärmung ist daher so minimal, dass man die nur mit sehr sensiblen Temperaturmessgeräten unter Laborbedingungen messen bzw. nachweisen kann!
Übrigens, Es gab mal Datenleitungen die recht warm wurden!
Wenn man einen 30er bis 60er Jahre Fernschreiber an zu dünne Leitungen angeschlossen hatte, dann wurden die auch schön warm weil Fernschreiber recht viel Energie übertragen, denn der eine Fernschreiber bedient die Mechanik des anderen durch ein- und ausschalten eines starken Elektromagnetens über die Datenleitungen. Verschlissene Übertragungsrelais haben da richtig gequalmt oder gar gebrannt. Hier wurde die Information ja mit einem für heutige Verhältnisse gewaltigen Energieaufwand übertragen.
Darf ich diesbezüglich noch eine Frage nachschießen, weil's mich interessiert und du so beflissen bist auf dem Gebiet: weißt du auch warum 1. ... es passieren konnte, dass zu dünne Leitungen verwendet wurden? (Das Prinzip der Leitung war ja schon längere Zeit in Verwendung, also hätte man ja schon Bescheid wissen müssen, wie widerstandsfähig/robust die Leistung zu sein hatten). 2. ... das Verfahren oder die Technologie des Fernschreibers so einen hohen Leistungsbedarf hat? bzw. wäre es mit weniger Energie auch ausgekommen?
Das ganze basiert ja auf dem original Telegraphen. Da hatte man eine Senderbatterie die dann den Empfänger versorgte. Drückte man die Taste am Sender, schaltete man den Strom im Empfänger ein.
Das hat man beim Fernschreiber übernommen. Der hat zwar einen Motor der sich Netzsynchron dreht und die Mechanik bedient, die Ansteuerung erfolgte aber durch den Strom der Senderseite. Ein großer Magnet schlägt und verschiebt damit nacheinander 5 Stangen. Schlägt er (unterbrechung der Stromschleife durch Sender) ist das eine logische 1, schlägt er nicht ist es eine logische 0. Die Stangen haben Kerben drin. An der Stelle wo alle Stangen dann eine Kerbe haben wird die darüberliegende Type ausgelöst und das Zeichen gedruckt. Welche Type das ist hängt vom Muster ab mit der die STangen geschlagen wurden oder nicht.
Definiert sind 40mA, aber drüher konnte man nicht den Strom regeln. Man musste den Strom passend zur Spannung und Leitungslänge über Widerstände einstellen.
Hatte man einen Fernschreiber der wenig Spannung brauchte (Alter 30er Jahre Lorenz braucht 48V auf dem Magneten, moderner 60er Siemens T100 nur ca. 20V), nahm man oft einfach dünne Leitungen als extra Vorwiderstand.
Zur Ergänzung:
Die Spannung an der Gegenseite kann man nicht messen. Aber der Strom ist ja in allen Punkten des Stromkreises gleich. Also musste der Sender mit Widerständen seinen Strom einstellen damit beim Empfänger genug aber nicht zu viel an kommt.
Commodore hat bezüglich Kupferkabel schon alles gesagt. Glasfasern müssen eine extrem geringe Dämpfung haben, denn Verluste können zu katastrophalen Ausfällen führen. Wenn Glasfasern sich erhitzen, dann kommt es durchaus zum Schmelzen der Faser, wobei die zerstörerischen Pegel in einer Monomodefaser im Bereich von 1 Watt bis 2 Watt liegen dürften. Über dickere Fasern (bis 1 mm Durchmesser) können einige Kilowatt übertragen werden. Kommt es durch irgendwelche Ereignisse zu erhöhter Absorption, führt das zur lokalen katastrophalen Erwärmung, zum Desaster des Faserbruchs.
Recht herzlichen Dank! Weil ich gerade sehe, dass dein Spezialgebiet Physik ist, darf ich noch eine weitere Frage an dich richten? (Ich hoffe ich entblöße mich nicht als völliger Dilletant...): Wird für die Glasfaserübertragung eine bestimmte Spektralfarbe oder einfach weißes Licht verwendet bzw. Spielt das überhaupt eine Rolle? (Rotes Licht ist ja niederfrequent, ist es daher besser oder schlechter geeignet ?)
Man kann natürlich mit jeder Wellenlänge Daten übertragen. Allerdings verwendet man aus gutem Grund nur Wellenlängen zwischen ca. 1.3 µm und 1.8 µm. Dort sind die Dämpfungen der Glasfasern am niedrigsten. Auch spielt dort die Dispersion (also Abhängikeit der Lichtgeschwindigkeit von der Wellenlänge) eine Rolle. Auch dafür sucht man ein Minimum. Die Glasfasertechnik ist keine Zukunftstechnologie sondern Realität. Ganz mutig kopiere ich hier mal ein Link, das zu einem Bild führt, das die Unterwasserglasfaserstrecken zeigt, die 2005 schon installiert waren (Link als Ganzes in die Befehlszeile kopieren und starten):
Zum Schweißen nimmt man Nd-YAG oder CO2-Strahlung, das sind natürlich andere Wellenlängen.
Danke für die ausführlichen Antworten :)
Ich gehe von dem hier aus:
In Kupferdrähten ist Widerstand, wenn Elektronen durchgeschossen werden (xD)
In Glasfaserkabeln werden aber Photonen durchgeschossen und das Glasfaserkabel reflektiert die lediglich nur, und es gibt kein Widerstand
Die Spannung im Kabel ist zu gering bzw bei Lichtwellenleitern werden nur optische Signale übertragen und wen man es genau nimmt erhitzen sich die Kabel dabei schon nur nicht besonders viel...
Sie erhitzen sich schon , nur recht gering !
Danke schön!