Dag Matthijs,

dat zijn nogal veel en gevarieerde vragen dooreen, laten we er eens met één beginnen, en als die duidelijk is, dan zou ik zeggen, open dan een andere topic voor een volgende deelvraag, anders wordt het mogelijk een onoverzichtelijke bende in de discussie.

Mag een elektriciteitskabel onbeperkt lang zijn (koper) zodat je relatief grote afstanden kan overbruggen met behulp van maar 1 energiebron, zoals te zien in dit filmpje: http://www.youtube.com/watch?v=A6cYmr3RBnI

Ik zie slechts een trapgat dat op een leuke manier verlicht wordt, niet echt wat ik "relatief grote afstanden" zou noemen.

Maar inderdaad, een kabel heeft een eigen weerstand en dat ga je al merken als je bijvoorbeeld een beetje een zuinige verlengkabel koopt om 100 meter van een stopcontact achterin een tuin met een elektrische kettingzaag een boom aan te pakken. Kabelweerstand kan er dan al voor zorgen dat dat niet zo vlot gaat als je gewend bent. Als je dan een voltmeter aansluit bij je kettingzaag heb je misschien maar 210 V meer over, en dan haalt je kettingzaag bij lange niet het nominale vermogen.

Dat is ook de reden dat de eerste transatlantische kabel die ze legden (voor telegraafberichten) geen lang leven beschoren was. Om nog bruikbare signalen aan de andere kant te krijgen moesten ze er al na korte tijd zulke hoge spanningen op zetten dat de kabel ergens op een zwakkere plek na drie weken gebruik al doorbrandde. Zo komt het ook dat energietransport over groter wordende afstanden een steeds duurdere en op zekere afstand zelfs een zinloze zaak wordt.

Het is net alsof je een verwarmingselement in serie hangt tussen je stopcontact en het apparaat dat je aan wilt sluiten. Onderweg raak je al energie kwijt. Hoe langer en dunner de kabel hoe meer verlies.

Groet, Jan

Bedankt voor je snelle reactie, ik had eigenlijk verwacht dat ik morgen pas een reactie zou krijgen =]

Ik was vergeten erbij te melden waarmee ik relativeerde, ik relativeerde met bijv. een usb kabel, die een maximaal overbrugbare afstand heeft van ongeveer 5 meter, maar dat komt natuurlijk door de lage spanning en stroom die hier op staat. Als je dit dus langer wil maken zou je er een tussenstation op moeten zetten en dan maar hopen dat er geen gegevensverlies optreed.

Bij natuurkunde probeer je natuurlijk veel verbanden te trekken, maar dit was geen goed verband :P

Ik zal elke vraag in een nieuwe topic openen, nogmaals bedankt!

In het geval van USB-kabels is die maximumlengte er in verband met de tijd die nodig is om een signaal door de kabel (en terug) te krijgen. Simpel gezegd, door ruis en allerlei andere zaken kunnen commando's verloren gaan. Programma's moeten daarmee rekening houden en dus zo afgesteld staan dat ze een commando opnieuw verzenden indien er niet tijdig gereageerd wordt. Hiervoor zijn internationaal afspraken gemaakt, omdat het anders ondoenlijk wordt om wereldwijd allerlei apparaten met allerlei andere apparaten te laten samenwerken. Maak je nu de USB-kabel te lang, dan zal er te vaak vals alarm worden geslagen.

Ik heb geen idee van alle details data-overdracht, maar ik kan me voorstellen dat daardoor apparaten óf zeer traag gaan werken, of simpelweg vast zouden kunnen lopen.

Beste Matthijs,

Nog even een aanvulling op Jan's e-mail:

Wat bij kabels voor hogesnelheids-communicatie (bijvoorbeeld USB) vaak een groot probleem is, is een fenomeen dat "rise-time" genoemd wordt.

De ingang van de ontvanger heeft een bepaalde capaciteit, en is dus praktisch een kleine condensator die opgeladen (of ontladen) moet worden bij een laag (0V) naar hoog (5V) transitie (of omgekeerd).

Een grote kabelweerstand (dus grotere lengte) verhoogt je RC-tijd, en verlaagt je overdrachtssnelheid.

Oplossingen zijn langzamer communiceren, betere kabels of een hoger voltage. RS232 kan veel langere afstanden overbruggen, maar is veel langzamer dan USB en werkt met hogere voltages en vaak duurdere kabels.

In de praktijk is het overigens nog wat ingewikkelder, want je kabel heeft ook een capaciteit, en een zelfinductie, en heeft de verzendende poort ook een weerstand.

Op de Arduino die je wil gebruiken kun je waarschijnlijk met een goede oscilloscoop de rise-time zichtbaar maken. Ik heb zelf niet direct ervaring met dit platform, maar wel met soortgelijke platforms (Microchip PIC), waar ik in mijn designs wel degelijk rekening moet houden met de rise-time.

De vraag over het voltage: hangt er vanaf wat je doet. Een lampje is niet zo kritisch, sommige ICs en losse componenten zijn heel kritisch. De handleiding van de Arduino en de componenten die je wil gebruiken zal meer duidelijkheid geven over de toleranties in de voedingsspanning.

Overigens: kijk ook eens naar een Raspberry Pi, dit zou ook een mooi systeem kunnen zijn voor een Technische Informatica student. Nu nog moeilijk leverbaar, maar wel hele mooie hardware voor weinig geld.

Succes!

JV