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shade1990

Frischling

  • »shade1990« ist der Autor dieses Themas

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1

09.10.2017, 12:38

Netzwerk

Hallo Spieleentwickler,

ich habe da mal eine ziemlich komische und dumme Frage.

Wenn ich zwei PC's mit einem LAN-Kabel (Kupfer, Cat6) miteinander verbinde und Daten hin und her schicke, dann fließt ein Strom (elektrische Übertragung der Daten).

Wie kann man das ohne großen Aufwand messen?

Wie viel mA fließen, wenn:
1) ein Cat6 Kabel verwendet wird und 100 MB mit einer Geschwindigkeit von 1Gbit/s versendet werden?
2) wenn man das gleiche mit Cat3 und Cat5 macht?
3) wie 1) und 2) allerdings mit 10Gbit/s verwendet?
4) wie 1) und 2) allerdings mit 100Gbit/s verwendet?

Kann man (zu allen Fragen) das Magnetische Feld mit "H=I/(2*pi*r)" berechnen?

Ich hoffe, dass mir jemand helfen kann und es geht hier nicht über Power over Ethernet.

Danke voraus
Shade1990

BlueCobold

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2

09.10.2017, 13:07

Daten werden eigentlich nicht über die Menge des Stroms übermittelt, sondern über die Amplitude der Spannung.

Ich stelle mal die Frage wieso du das genau messen willst und welche Netzwerkkarten du dafür verwendest. Du kannst natürlich die Kabel aufschneiden und Messgeräte an jede Ader klemmen. Denn du wirst über das Betriebssystem keinerlei Infos in dieser Richtung abfragen können.
Teamleiter von Rickety Racquet (ehemals das "Foren-Projekt") und von Marble Theory

Willkommen auf SPPRO, auch dir wird man zu Unity oder zur Unreal-Engine raten, ganz bestimmt.[/Sarkasmus]

shade1990

Frischling

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3

09.10.2017, 13:43

Mir geht es nicht um die Daten, sondern um den Strom. Die Daten waren nur als Anfangspunkt gedacht.

Meine Überlegung ist die, dass der Strom sich ändern müsste bei Dantenmenge und Übertragungsgeschwindigkeit.
Das man etwas zwischen die Kabel (Adern einzeln) klemmen müsste war mir auch klar, die Frage ist nur: ist der Aufwand gering oder nicht, bzw. gibt es irgendwo ein Messgerät, dass so etwas kann?
Netzwerkkarte, ist mir jetzt erstmal egal, in der Hoffnung, dass da nicht so viel Unterschied besteht.

Gruß Shade

Nox

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4

09.10.2017, 14:39

Typischerweise würde man ein Oszi verwenden. Damit würde man aber eher die Spannungslevel messen. Strom kann man mit Hilfe eines speziellen Tastkopfs zwar auch messen, ist aber eher untypisch. Die Ströme erzeugen zwar EM (Streu) Felder, aber gerade diese werden durch die Schirmung etc. reduziert. Eine berührungslose Messung per Magnetfeld ist theoretiscch möglich, aber mit erheblichen Aufwand verbunden. Auch handelt es sich um reine Wechselströme, da entsprechende Standards eine DC freie Übertragung vorsehen.
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shade1990

Frischling

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5

09.10.2017, 14:57

Aber würde das Magnetfeld nicht größer werden, je schneller man wird?

Es gibt zwar eine Schirmung, diese ist aber an den Kabelenden schlechter und müsste doch eigentlich bei mehreren zusammenliegenden Kabeln auch mehr "leisten" um Störungen zu vermeiden.
Aber diese Störungen können nie NULL werden!
Außerdem müssten die Störungen/EM Felder bei höheren Übertragungen mehr werden, oder?

Also ganz abstrakt in Mathematische/Geometrische Formen umgesetzt:
1) bei 1 Gbit/s fließt Strom, dieser beläuft sich auf 1mA = daraus resultiert ein Magnetfeld mit (hier mal als Kreis Überlegung) einen Kreis Radius von 1cm.
2) bei 10 Gbit/s fließt Strom, dieser beläuft sich auf 10mA = daraus resultiert ein Magnetfeld mit (hier mal als Kreis Überlegung) einen Kreis Radius von 10cm.

Und dann noch folgendes, müsste dann nicht die Schirmung immer größer und besser werden bei höheren Übertragungen.

Nox

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6

09.10.2017, 15:25

Letzteres ist genau einer der Gründe, warum es verschiedene CAT gibt bzw. warum man mit bestimmten CAT nur bestimmte Maximalgeschwindigkeiten erreichen kann. Die Formel fürs Magnetfeld gilt übrigens nur für einen unendlich langen Leiter. Im Regelfall hat man eher eine 1/r^3 Abhängigkeit. Sprich das Magnetfeld nimmt sehr schnell an Stärke ab.
Der Verschiebungsstrom in einem rein kapazitiven Fall wäre wirklich proportional zur Frequenz. Da es sich aber um reale Leitungen handelt (parasitäre Induktivitäten&Kapazitäten) sieht es etwas anders aus. Außerdem hat man es mit Wellenleitern zu tun (Verbindunglänge > Wellenlänge/10). Deshalb gelten viele Regeln aus dem "Gleichstromregim" nur noch bedingt.
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BlueCobold

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7

09.10.2017, 15:43

Aber würde das Magnetfeld nicht größer werden, je schneller man wird?
So weit ich mich erinnere fließt Strom sowieso immer mit derselben Geschwindigkeit... unabhängig von der Amplitude des Signals.
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TGGC

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8

09.10.2017, 16:09

Meine Überlegung ist die, dass der Strom sich ändern müsste bei Dantenmenge und Übertragungsgeschwindigkeit.
Das man etwas zwischen die Kabel (Adern einzeln) klemmen müsste war mir auch klar, die Frage ist nur: ist der Aufwand gering oder nicht, bzw. gibt es irgendwo ein Messgerät, dass so etwas kann?
Ja, so Geräte gibt es, nennt sich Switch und Netzwerkarte. Die klemmt man dazwischen und kann das dann messen.

shade1990

Frischling

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9

09.10.2017, 16:13

Um es kruz zu sagen:
Bei Kupferkabel/Cat. Kabel gibt es eine Maximalgeschwindigkeiten X, die nicht überschritten werden kann.

Richtig?

Daraus folgt:
Das mit Schirmung XY (und dickeren Kabel?) nur eine Maximalgeschwindigkeiten X erreicht werden kann, aufgrund physikalischer Gesetze?

Wie sieht es bei LWL aus, haben diese auch eine Maximalgeschwindigkeiten (physikalisch)?

Nox

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10

09.10.2017, 16:24

Ja. Bedingt durch den erlaubten Wellenlängenbereich sowie welche Moden zulässig sind. Dispersion spielt glaube ich auch eine Rolle, bin mir aber gerade nicht mehr so ganz sicher.

Strom "fließt" zwar immer mit Näherungsweise der gleichen Geschwindigkeit, aber wenn man eine Leitung "treibt" ist der benötigte Strom um eine Spannung X innerhalb von Zeit Y zu erreichen größer je größer X bzw. kleiner Y ist.
Vereinfacht kann man sich die Leitung z.B. als Kondensator (bzw. Tiefpass) vorstellen. Man braucht eine gewisse Menge an Ladung um ein bestimmtes Spannungslevel zu erreichen. Je schneller man das Spannungslevel ändern will, umso weniger Zeit hat man für "Umladen". Strom ist wiederum Ladung pro Zeit.
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