Warum brennt eine Glühbirne beim Einschalten durch?
Hallo :))
In Physik reden wir gerade über Widerstände und den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke.Allerdings verstehe ich nicht so ganz,warum eine Glühbirne beim Einschalten oft durchbrennt...?
Vielleicht ist ja der Widerstand am Anfang größer als am Ende...
Wie kann man sich das vorstellen? Bitte nicht allzu schwer erklären (9.Klasse)
MfG,Tabs2000
6 Antworten
Um hier mal mit den gröbsten Irrtümern aufzuräumen...
Zunächst: Fliesst Strom durch einen Leiter, wird dieser warm. Fließt viel Strom, wird er sehr heiß. Deshalb leuchtet der Glühdraht. Dem ist es völlig egal, ob er vom Strom oder von einem Bunsenbrenner zum Glühen gebracht wird. Und damit der Glühdraht in der Glühlampe nicht verbrennt (das wäre dann nur ein sehr kurzes Leuchten) entfernt man den Sauerstoff daraus (früher Vakuum, heute Edelgase).
Warum gerade beim Einschalten, wo doch der Glühdraht noch gar nicht richtig heiß ist?
Da treffen zwei Effekte zusammen. Zum einen ist der Widerstand des kalten Drahtes, wie bei allen Metallen, geringer. Da die Spannung konstant ist (üblicherweise 230 V), fließt also mehr Strom als normal. Somit wird auch mehr Wärme erzeugt. Macht ja nichts, der Draht ist ja noch kalt, da verträgt er das. Deshalb brennt ein neuer Draht ja auch nciht gleich beim ersten Einschalten durch.
Jetzt ist der Draht aber schon etwas abgenutzt, und an einer Stelle etwas dünner geworden, weil da ein bisschen mehr Material verdampft ist als an den anderen Stellen. Es fliesst aber weiterhin der hohe Einschaltstrom durch den Draht, der heizt das dünne Teilstück aus zwei Gründen mehr auf als den Rest des Drahtes:
a) das dünne Stück hat einen höheren Widerstand. Der Widerstand des gesamten Drahtes ist davon aber nahezu unbeeinflusst.
b) das dünne Stück braucht weniger Wärmeenergie zum Aufheizen.
Diese Reaktion verstärkt sich selbst, durch die höhere Temperatur des dünnen Teilstücks steigt der Widerstand noch mehr, dadurch erhitzt es sich noch schneller. Bis zum Verdampfen nach wenigen Millisekunden.
Im Gegenteil! Der Widerstand ist anfangs, wenn sie noch kalt ist, wesentlich KLEINER, daher fließt ein wesentlich GRÖSSERER Strom, der dem Teil "der gar aus macht"!
SO zumindest erinnere ICH mich an die Erklärung.
Lasse mich aber gerne berichtigen.
TomRichter hat die perfekte Antwort gegeben.
In der Diskussion trat die Frage auf, warum die Lampe leuchtet und wie das mit der Temperatur zusammenhängt.
Der Glühfaden verhält sich wie ein "Schwarzer Strahler", dessen Emission allein von der Temperatur abhängig ist. Physikalisch beschrieben durch das Planck'sche Strahlungsgesetz. Wer das genauer wissen will, schaue unter diesem Stichwort bei Wiki nach oder google.
Ich versuch´s mal: Der Einschaltstrom ist durch den kalten Glühdraht sehr hoch (niedriger Widerstand, Kaltleiter). Dadurch starke Belastung des Drahtes, wenn Glühdraht heiß ist, pendelt sich der Strom auf einen niedrigeren Wert ein. Der Strom kann so hoch werden, dass das Material verdampft. Daduch verringert sich der Querschnitt an dieser Stelle, dadurch noch höhere Stromdichte im verbleibenden Querschnitt, noch höhere Temperatur, noch mehr verdampftes Material... Irgendwann ist der Draht druchgebrannt. Das verdampfte Material schlägt sich an den kälteren Teilen der Glühlampe (Glaskolben) nieder und bildet die dunkle Schicht.
Allgemein das Leuchten oder der Blitz vorm Durchbrennen?
allegemein das Leuchten der Glühbirne. Waas machen die Elektronen,damit das Teil leuchtet? :D
Eigentlich dachte ich, das Leuchten entsteht durch das Verbrennen des Glühdrahts... Vielleicht wirst Du hier fündig: http://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BChlampe
Das Aussenden von Photonen (Lichtteilchen) wird durch Gitterschwingungen im Glühfaden hervorgerufen. D.h. trifft ein Elektron auf ein Atomrumpf, wird ein Photon erzeugt. Für den Betrachter auch als "Licht" bekannt ;)
Ein Photon ist im Übrigen eine Welle, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Für dich ist in der 9ten Klasse nur wichtig, dass Licht entsteht.
Licht ist keine Welle!!!
soweit ich weiß ist ausserdem die temperatur des drahtes auschlaggebend für die emittation. Es dürfte sich um Wärmestrahlung im sichtbaren Bereich handeln.
Licht ist sehr wohl eine Welle, wie auch ein Teilchen. Welle-Teilchen-Dualismus
da der widerstand des wolframdrahtes am anfang sehr gering ist da die temperatur noch klein ist
Wie kommt das Leuchten zustande?