Hastigheden i en elektrisk leder?

[Morten Jødal]

Tak for oplysningen om enhedernes historiske betydning. Jeg har selv for mange år siden (før internettets udbredelse) forsøgt at finde en forklaring, men uden held.

Jeg hører til dem, der absolut ikke kan lide V for spænding!
Det har ikke noget at gøre med fremmedangst, men mere at jeg i mit fag har kæmpet for, at man naturligvis skal skelne mellem størrelsessymboler og enheder (og huske de sidste!).
Her er det jo særligt uheldigt, når enheden for spænding er volt, som forkortes V, og når ubefæstede sjæle har det med at kalde spændingen for "voltene".

[harbst]

Hej Morten.
Vi er da enige i at folk har meget svært ved at skelne enheder fra navnet på begrebet.
Det gælder især størrelser som spænding og strøms, som for mange er abstrakte begreber.  Det er meget sjældent at folk kalder deres højde for "centimeterne".
Man ser ofte at der skrives punktum efter enhedssymbolet , idet folk opfatter det som forkortelse.   

Jeg har kigget i gamle elementære lærebøger i elektricitetlære.
Det elektriske potentialfelt (skalarfeltet) betegnes der med V.
For spændingen bruges u og v  lidt i flæng.

Mine noter om kredsløbsteori bruger konsekvent V for spænding.

På engelsk er det også almindeligt accepteret at skrive voltage i stedet for tension. Lad os håbe det aldrig kommer så vidt her.

[John Larsson]

Der har jo altid (eller i hvert fald meget længe!  ;-)) været en pædagogisk analogi mellem elektrisk spænding og hydraulisk trykhøjde; for "strøm" er der jo ikke kun en analogi!  ;-). Det er jo muligt at "Unterschied" skal ses i det lys?

[Morten Jødal]

Der har jo altid (eller i hvert fald meget længe!  ;-)) været en pædagogisk analogi mellem elektrisk spænding og hydraulisk trykhøjde; for "strøm" er der jo ikke kun en analogi!  ;-). Det er jo muligt at "Unterschied" skal ses i det lys?

"Unterschied" betyder faktisk ret præcist det samme som "spænding", når dette ord bruge i elektrisk sammenhæng, nemlig potentialforskel.
En anden af mine kæpheste er, at mange (herunder flere elektrikere) ikke kan skelne mellem spænding og potential.
Spænding er som navnet siger en forskel mellem potentialet af to punkter. Potential er en egenskab, der tillægges en ladning placeret i et givet punkt i rummet eller i en leder, men som til gengæld forudsætter et på forhånd fastlagt nulpunkt (den korte, ikke helt præcise, forklaring).
Det siger sig selv, at når man taler vekselstrøm, bliver potentialet mindre vigtigt, da det hele tiden veksler.
Det gør spændingen også, og de fleste kan forstå ideen i at regne med en "middelspænding" (den effektive spænding) - som normalt er middelværdien over en periode af et numerisk potential i forhold til nullederen. Men det er svært at forklare, hvordan man kan få både 230 V og 400 V ud af den samme ledning, hvis man ikke har en grundlæggende forståelse af potentialbegrebet.

[John Larsson]

Men det er svært at forklare, hvordan man kan få både 230 V og 400 V ud af den samme ledning, hvis man ikke har en grundlæggende forståelse af potentialbegrebet.

Den afgørende forudsætning for det "trylleri" er jo dog at vekselspændingen leveres (og normalt produceres!) i flere faser, i det her tilfældet tre!  (Tesla forsøgte sig med to, men det er jo kun med mindst tre faser at man for fordelen af et start- og retningsmoment. Derudover "fylder" man jo ledningerne bedre!)

[Morten Jødal]

Den afgørende forudsætning for det "trylleri" er jo dog at vekselspændingen leveres (og normalt produceres!) i flere faser, i det her tilfældet tre!  (Tesla forsøgte sig med to, men det er jo kun med mindst tre faser at man for fordelen af et start- og retningsmoment. Derudover "fylder" man jo ledningerne bedre!)

Ja naturligvis!
Der skal mere end 1 faseledning til, for at det kan lade sig gøre.
Men stadig er det forskellen på potential (som veksler til samme amplitude i alle tre faseledninger) og spænding (som i en stor del af perioden bliver større end potentialet, fordi potentialerne i de to ledninger ikke er i fase), der er en afgørende del af forklaringen.
Og min pointe er, at det fatter man kun for alvor, hvis man kan se forskel på spænding og potential.

[Bent Andersen]

"Den afgørende forudsætning for det "trylleri" er jo dog at vekselspændingen leveres (og normalt produceres!) i flere faser, i det her tilfældet tre!  (Tesla forsøgte sig med to, men det er jo kun med mindst tre faser at man for fordelen af et start- og retningsmoment. Derudover "fylder" man jo ledningerne bedre!)"

Det er nu ikke rigtigt. Teslas system havde to faser 90 grader forskudt, og det giver et fortrinligt start/retningsmoment.
Man kan tilnærmet kalde Teslas system "4-faset", for de to "manglende faser" er lette at lave ved 180 graders forskydning af de to eksisterende (f.eks. med to 1:1 trafoer) eller ved bare at ompole spolerne i en motor.

Bent.

[harbst]

Det er formentlig en raptus at du kom til at kalde spændingens effektivværdi for middelværdi.

Ved sædvanlig sinusformet vekselspænding er:
-Middelværdien= nul
-Effektivværdien= amplituden /kvadratrod (2)
-Ensrettet middelværdi = effektivværdien/ 1,11  
1,11 er formfaktoren for sinuskurven.

Potentialfeltet er et matematisk begreb, som ikke er knyttet til en ladning eller leder.
For statiske felter gælder at E=GRAD(V)
V er en skalar som kaldes potentialet,  
E er en vektor, som er elektrisk feltstyrke.   

Så ethvert punkt i rummet har et potentiale. Elles kunne der ikke være et elektrisk felt.
Det er jo ikke det samme som at det kan måles ,eller har nogen praktisk betydning.

[Morten Jødal]

Det er formentlig en raptus at du kom til at kalde spændingens effektivværdi for middelværdi.

En raptus er det nu ihvertfald ikke!
Derimod vil jeg gerne vedgå, at det er en lapsus.

Jeg mente ellers jeg var omhyggelig ved at sætte "middelspænding" i gåseøjne og bagefter skrive den korrekte betegnelse, men jeg kan godt se ved genlæsning, at jeg kom til at skrive middelværdien i den efterfølgende linje - og give en forkert forklaring.
Og lad os da bare slå fast, at hvad der midles, når man taler om effektivværdi, ikke er spændingen, men effekten.
I et rent ohmsk kredsløb er strømmen jo proportional med spændingen, så hvad der skal midles over er ikke U, men U² - og effektivspændingen bliver ved en sinusformet vekselstrøm KVR(2)/2 gange spidsværdien.
Alle de specialiteter, der opstår ved andre kurveformer, når cos(phi) ikke er 1 eller når der er ulineære komponenter i kredsen, mener jeg godt vi kan springe over her.

[harbst]

Nej det er ikke effekten, der midles over .
for spændingen midles over u^2
for strømmen midles over i^2
Det gælder uanset kurveform eller om ohms lov gælder for kredsen.
Blot forløbet er periodisk.

Prøv i øvrigt at læse om raptus i retskrivningsordbogen eller i nudansk ordbog. Jeg vil medgive dig at ordet lapsus nok passer bedre på den lille skønhedsfejl i dit indlæg.


Men jeg synes vi skal vende tilbage til emnet om ledermaterialets indflydelse på bølgehastigheden.

[Bent Andersen]

"Men jeg synes vi skal vende tilbage til emnet om ledermaterialets indflydelse på bølgehastigheden."

Du har ret, og jeg er selv blevet lidt usikker (det er et par årtier siden jeg studerede det). Men jeg er nødt til at grave mine gamle bøger og notater om elektromagnetisk feltteori frem, det tager lidt tid...

MvH,

Bent.

[John Larsson]

"Den afgørende forudsætning for det "trylleri" er jo dog at vekselspændingen leveres (og normalt produceres!) i flere faser, i det her tilfældet tre!  (Tesla forsøgte sig med to, men det er jo kun med mindst tre faser at man for fordelen af et start- og retningsmoment. Derudover "fylder" man jo ledningerne bedre!)"

Det er nu ikke rigtigt. Teslas system havde to faser 90 grader forskudt, og det giver et fortrinligt start/retningsmoment.
Man kan tilnærmet kalde Teslas system "4-faset", for de to "manglende faser" er lette at lave ved 180 graders forskydning af de to eksisterende (f.eks. med to 1:1 trafoer) eller ved bare at ompole spolerne i en motor.

Bent.

Tak Bent; jeg er glad for at du korrigerer mig der! Jeg havde fået den opfattelse at Teslas første koncept var to faser 180 grader forskudt, men jeg kan i hvert fald ikke efter kort tids googling finde støtte for det. Jeg synes dog at man skal være klar over at mange af de forretningsmæssigt store opfindelser, telefonen, glødelampen, eksplosionsmotoren, AC-systemerne, turbinerne, etc. virkelig ofte var et kappeløb om komme først til patentkontorerne, navnlig i USA. Hvis man kun læser amerikansk historieskrivning omkring AC-udviklingen, nævnes jo europæiske fremskridt kun sjældent, og alligevel var det Wenström (fra min gamle ingeniørskole i Örebro) i det der senere blev til ASEA -> ABB som lavede det første fungerende fysiske system, som i princippet er det samme som det vi stadig bruger, hvis vi nu ser bort fra den lidt mere moderne DC-udvikling (som ASEA i øvrigt har en væsentlig aktie i!)!

[Bent Andersen]

Tilbage til emnet!
Og jeg må give mig (selv om jeg ikke bryder mig om det) 

Jeg fandt min gamle "Kraus" i kælderen.

Først lige definitionerne:
Z: serieimpedansen af linien (induktans, resistans af lederen)
Y: shuntkonduktansen af linien (kapacitans, ledningsevne af isolatoren)

Termen sqrt(ZY) hedder "propagation constant" og består af en realdel der beskriver dæmpningen udtrykt i Np/m samt en imaginærdel kaldet fasekonstanten udtrykt i rad/m.

Udbredelseshastigheden kalder han "phase velocity" og udtrykkes ved:
vinkelhastighed/(imaginærdelen af sqrt(ZY))

Jeg prøver lige med de græske tegn: :-)

v = ?/Im(sqrt(ZY))

"Selv en gammel ko kan lære at sk|de"

MvH,

Bent.

[Bent Andersen]

Hmmmm....

De græske tegn kiksede. Jeg ser et spørgsmålstegn i stedet for "omega" (for vinkelhastighed).

Bent.

[John Larsson]

"Selv en gammel ko kan lære at sk|de"

MvH,

Bent.

Dét er i hvert fald meget forkert, Bent! Hvis hun  ikke har lært det tidligere, mens hun var kalv, ville hun aldrig være blevet gammel!  ;-)

Bortset fra det, så må jeg spørge dig om du ved hvad ham "Kraus" har det fra? Med den respekt du har for ham, tænkte jeg at han nok kunne identificeres via Google. Jeg prøvede med [Kraus Lehrbuch Elektrizität], og endda med to s'er i "Kraus"! Det lykkedes slet ikke, men det hindrer jo ikke at han er en for mig ukendt nobelpristager eller i hvert fald en eksperimentel forsker. Hvad hedder han rigtig og ved du hvad er kendt for bortset fra at skrive lærebøger?