Was passiert wenn man eine 60 Watt Lampe in einer Amerikanische 110 Volt Steckdose steckt?
Was passiert wenn man eine 60 Watt Lampe in einer Amerikanische 110 Volt Steckdose steckt? Also rein physikalisch gesehen?
16 Antworten
ist es eine europäische lampe , wird sie einfach dunkler leuchten ( eu 230V ) . Ist es eine amerikanische, bedarf es keiner erklärung. Wenn es eine hausaufgabe ist : Die lampe wird bei gleichen widerstand 1/4 der leistung umsetzen , also 60/4 = 15 Watt. Also ein funzeln.
Erstaunlich, wieviele hier noch nicht einmal wissen, was ein Ohmscher Widerastand / Last ist. Nur weil fast alle daneben liegen, heißt es nicht, dass es richtig ist. Wissenschaft ist nicht demokratisch !
Wenn es kein ohmscher Widerstand ist, was denn dann? Bleibt nur mehr induktiv oder kapazitiv, ist aber keines von beiden oder hast du bei einer Glühbirne schon mal einen Phasenwinkel gemessen?
also , wenn man es genau nimmt ist es ein kaltleiter. Der widerstand steigt mit der tempereatur an. Es handelt sich also nicht um komplexe widerstände. die 15 watt sind überschlagsmäßig und werden in der schule auch wohl so akzeptiert. Die wirkliche leistung wird natürlich etwas höher liegen. Der genaue wert kann aber nur mit hilfe der integralrechnung ermittelt werden. Es müßte das thermische gleichgewicht zwischen dem glühdraht und umgebung ermittelt werden.
also siehe erklärung unten, auch ein kaltleiter ist ein ohmscher widerstand. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widerstand .... und dort ist auch die temperaturabhängigkeit beschrieben.
Zitat "Kommentar von ghost40 am 8. September 2010 16:39 Wenn der Widerstand weder induktiv noch kapazitiv ist, dann ist es ein ohmscher Widerstand unabhängig von seinem Temperaturkoefizienten. Und da du bei einer Glühwendel keine Phasenverschiebung erreichen kannst ist sie rein ohmsch." Also so viel Unwissen tut richtig weh!! Erstens redet bei einer Glühlampe niemand von einem komplexen Widerstand - obwohl streng genommen der "Wendel" des Glühfadens auch eine Luftspule darstellt und somit einen induktiven Widerstandsanteil hat - bloß ist der bei 50 Hz absolut zu vernachlässigen. Und dann: Guck doch mal in ein Physikbuch, wie ein Temperaturkoeffizient bezüglich eines Widerstandes definiert ist. Es ist echt paradox, dem Ohmschen Widerstand einen Temperaturkoeffizienten zuzubilligen (was hier ausnahmsweise korrekt ist) und dann davon zu reden, der Ohmsche Widerstand würde sich abhängig von der Temperatur nicht ändern. Auf die 2600° C Temperaturdifferenz zwischen kaltem und heißem Glühfaden hatte ich schon hingewiesen! Aber jetzt reicht es mir - ich erspare es mir, auf das unsägliche Beispiel mit dem Poti einzugehen.
Huch, ich denke da habe ich mich gedanklich ganz schön festgefahren. Ich hoffe für dich, dass es jetzt nicht mehr weh tut :-)
Hier nochmal der kurze abriss : Formeln U = RI , P = UI >> P =R*I^2 , setze R fest und halbiere die spannung , dann folgt daraus 1/4 der leistung !! Begründung, nur der Halbe strom, das geht im quadrat der leistung ein >>>> 1/4 der leistung, wenn ich von 220V auf 110 gehe. Ihr könnt aber auch die zahlen einsetzen und kommt dann auf etwas weniger , als ein viertel
Näherungsweise kann man sagen, dass die halbe Spannung den halben Strom fliessen lässt.
Da die Leistung sich aus Spannung multipliziert mit dem Strom zusammensetzt, erhält man:
P = U/2 * I/2
Leistung = 1/2 Spannung * 1/2 Strom = 1/4
Tatsächlich wird es richtig kompliziert. Eine Glühlampe ist ein Kaltleiter. Ist der Glühfaden kalt, so hat er nur 1/10 bis 1/20 des Widerstandes den der Faden bei Normalbetrieb hat.
Da bei halber Spannung die Betriebstemperatur nicht erreicht werden kann, so wird der Widerstand der Glühbirne geringer. Bei halber Nennspannung fliesst daher mehr als der halbe Nennstrom. Man hat es also mit mehr als nur 25% der Nennleistung zu tun. Wie viel mehr hängt von verschiedenen Faktoren, insbesondere der Bauform und Nennleistung der Glühbirne ab.
Auch ist die Lichtausbeute nicht proportional zur elektrischen Leistung. Bei halber Leistung ist die Lichtausbeute nur noch etwa 30 bis 40%. Zudem ändert sich die Lichtfarbe, kurzwelliges Licht verschwindet und die Lampe erzeugt Hauptsächlich nur rote bis orangene Lichtfarben und unsichtbare Wärmestrahlung.
Ein Bekannter aus den USA hat eine Lampe über seiner Haustür. Da die jede Nacht brennt hat er die irgendwann mal gegen Europäische Glühbirnen ersetzt. Statt 3x20W hat er 3x100W verwendet. Das Ergebnis ist nicht ganz so hell und auch ist das Licht orange. Dafür hat das jetzt schon seit über 20 Jahren gehalten.
Die Lebensdauer einer Glühbirne verdoppelt sich in etwa bei 10% Leistungsreduktion. Daher sind Signallampen, z.B. Ampeln in Parkhäusern stets mit 250V Birnen ausgestattet. Die leuchten hell genug und halten wesentlich länger.
Ich bin schon über manche Spezialisten hier etwas verwundert.Eine Glühlampe ist ein reiner ohmscher Widerstand, reiner geht es kaum noch.Spannung und Strom sind zu jedem Augenblick phasengleich.Der Strom wird nach der Formel J=N/U = 0,26A. Damit ist der Widerstand R=U/I =885 Ohm.Der Widerstand bleibt, egal welche Spannung angelegt wird.Wird nun 110V angelegt (übrigens auch egal, ob AC oder DC), dann sieht es folgendermaßen aus: I= U/R=110V:885Ohm=0,12A; damit ist die Leistung UxI= 110Vx0,12A=13,7W;also nur noch knapp 23% Leuchtkraft (Leistung)
Ich staune schon sehr über Antworten wie diese. Wo bleibt da der physikalische Hintergrund? Da sieht man mal, wie gefährlich Halbwissen ist. Es ist doch eine Binsenweisheit, dass der elektrische Widerstand eines Metalldrahtes - und damit auch der des Glühfadens in einer Glühbirne - temperaturabhängig ist. Und bei den extremen Temperaturerhöhungen von ca. 2600° C ändert sich auch der Wiederstand extrem. Bei Betriebstemperatur an der Soll-Versorgungsspannung kann man ihn natürlich aus der Leistungsangabe und der Betriesspannung berechnen. Mit Absenken der Betriebsspannung wird natürlich auch die Temperatur des Glühfadens reduziert und damit der Widerstand. Nimm doch mal eine Glühlampe in die Hand und miß mit einem Ohmmeter den Widerstand des Glühfadens. Vergleiche den gemessenen "Kaltwiderstand" dann mit dem, den du bei Betrieb an der Sollspannung ausrechnest. Da wirst Du aber staunen!
Wenn der Widerstand weder induktiv noch kapazitiv ist, dann ist es ein ohmscher Widerstand unabhängig von seinem Temperaturkoefizienten. Und da du bei einer Glühwendel keine Phasenverschiebung erreichen kannst ist sie rein ohmsch.
Oder willst du uns jetzt erklären ein Poti sei kein ohmscher Widerstand, weil sich der Widerstand mit dem Weg ändert?
Sorry, aber die leistungsangabe einer Glühlampe mit einem Wolframdraht bezieht sich doch bei Betriebstemperatur.Ist die Glühbirne kalt, dann fließt der 15-20 fache Nennstrom, erst bei Betriebtemperatur erreicht der Nennstrom seinen Wert.Eine Glühlampe ist ein Kaltleiter.Ich denke aber, dass Thema ist hier mehr oder weniger inzwischen richtig und auch verständlich beantwortet worden.
16 Watt ist falsch: Eine Glühlampe ist kein Ohmscher Widerstand, die Leistung ist höher !