Frage zu Stromspannung und Lampen?
Moin,
eine Glühlampe wird zunächst an eine Spannungsquelle mit 6 V angeschlossen. Danach wird die selbe Lampe an eine Quelle mit 4V angeschlossen, nun leuchtet sie nicht so hell wie bei 6V. Woran liegt dies?
5 Antworten
Auch wenn eine Glühlampe ein Kaltleiter ist und damit der Widerstand bei 4V ein kleinerer ist als bei 6V: Nehmen wir mal an, dass der Widerstand gleich bleibt.
Wir haben bei 6V eine Leistung (die zum Teil in Licht umgewandelt wird) von P=(6V)^2/R.
Bei 4V haben wir dann noch P=(4V)^2/R
Macht also bei 4V nur noch ca. 44% der Leistung, die bei 6V vorliegt. Dementsprechend wird auch weniger Licht erzeugt.
Glühlampen haben eine Wolframdrahtwendel, die einen bestimmten Kaltwiderstand hat. Gemäß ohmschen Gesetz fließt bei 6V ein höherer Strom als bei 4V. Der jeweils resultierende Strom erhitzt die Wendel, weshalb ihr Widerstand stark ansteigt. Bei 6 V ist der Strom aber dennoch höher als bei 4V, weshalb die in Wärme und Licht umgesetzte Leistung höher ist bei 6V, was zu mehr Wärme und mehr sichtbarem Licht führt durch Erhöhung der Frequenz der abgestrahlten Wärme- und Lichtstrahlung.
Es gibt eine Formel P=U*I
U ist die Spannung in Volt
wenn du weniger Volt an die Lampe gibt, so leuchtet sie dunkler, da weniger Leistung reinkommt.
Wenn du nur halb auf das Gaspedal drückst, fährst du auch halb so schnell
Nachtrag in eigener Sache: den Temperatureinfluss des Glühdrahtes habe ich bei meiner Betrachtung außer acht gelassen.
Der Wendelwiderstand ändert sich mit der Temperatur, ist nicht gleich bei 6 oder 4 V.
Aber was macht man wenn wie in diesem Fall nur U bekannt ist? Nützt einem da die Formel was?
Mit der Reduzierung der Spannung reduziert sich bei gleichbleibden Widerstand auch der Strom durch das Glühwendel (siehe Ohmsches Gesetz). Das hat zu Folge, Atomar gesehen, das im Woframdraht des Glühwendels nicht mehr soviel Reibung zwichen Elektronen und Atomen stattfindet.
Weil 6 mehr ist als 4 und das Ohm'sche Gesetz gültig ist.
Wenn Du die Formel P=U*I nimmst um die Frage des Users zu erklären, setzt Du voraus, dass I konstant sei.
Das ist aber nicht der Fall, da sonst unter anderem das Ohm'sche Gesetz nicht erfüllt wäre. Denn der Widerstand des Glühdrahtes ist gleich, also muss sich der Strom verändern.
Der Strom steigt natürlich also steigt auch das Produkt aus Strom und Spannung.