Eine grundlegende Frage zu Stromfluss, Spannung und Stromverbrauch

Hintergrund:

Angenommen, ich habe eine Glühbirne, die 10 Watt elektrische Energie (Leistung) verbraucht. Die Betriebswerte für volle Helligkeit sind: 5 Volt und 2 Ampere. Da Leistung (p) = Spannung (V) x Strom (I) = 5 x 2 = 10 Watt

Frage :

Damit eine Glühbirne leuchtet, ist alles, was sie interessiert, der Elektronenfluss mit der erforderlichen Rate (Ampere) --> nennen Sie es Axiom . Nehmen Sie in der obigen Schaltung an, dass ich den Strom konstant bei 2 Ampere halte, indem ich sowohl die Spannung als auch den Widerstand reduziere .

Nach meinem Axiom erwarte ich also die gleiche Helligkeit der Glühbirne, aber die Glühbirne leuchtet bei geringerer Helligkeit . Ich weiß, dass die geringere Helligkeit auf eine geringere Leistung zurückzuführen ist, da die Spannung reduziert wird , aber nach meinem Axiom : "Damit eine Glühbirne leuchtet, ist alles, was sie interessiert, der Elektronenfluss mit der erforderlichen Rate (Ampere)", sollte die Glühbirne nicht bleiben hell?

Oder ist mein Axiom falsch?

Bearbeiten : Wie viele von Ihnen erwähnt haben, akzeptiere ich, dass die Verwendung des Wortes Axiom in diesem Zusammenhang falsch ist. Ich würde lieber das Wort Annahme verwenden , aber da sich viele Antworten auf diese Fragen auf das Wort Axiom beziehen , möchte ich es nicht in Annahme ändern , da dies zukünftige Leser verwirren würde. Danke.

Bei keiner Helligkeit geht es um Wärme, also um Energie. Bei Wärme dreht sich alles um die Leistung I^2 *R. Sie halten I konstant, aber verringern R. Ihre Intuition ist falsch. (Deshalb verkaufen sie Glühbirnen in Bezug auf ihre Wattzahl, um sie mit der Helligkeit in Beziehung zu setzen)
@ user16307 Es spielt keine Rolle. Es wird nicht einmal bei idealen 100% effizienten Glühbirnen funktionieren.
@EugenSch. Stimmen Sie zu, dass mit zunehmender thermischer Energie mehr Photonen ausgestoßen werden?
Die Glühbirne ist ein nichtlineares Gerät. Wie möchten Sie auch den Widerstand ändern, ohne die physikalischen Eigenschaften der Glühbirne zu ändern? Auch wenn der Strom konstant gehalten wird, ist die Spannung an jedem Gerät I * R.
@ user16307 Ich stimme nicht zu, dass thermische Energie überhaupt notwendig ist, um Photonen zu emittieren.
@EugenSch. Beispiele für Wärmestrahlung sind das sichtbare und infrarote Licht, das von einer Glühlampe ausgestrahlt wird, die von Tieren ausgestrahlte und mit einer Infrarotkamera nachweisbare Infrarotstrahlung und die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.
@ user16307 Was meinen Standpunkt unterstützt :) Angenommen, wir können das gesamte abgestrahlte Spektrum "sehen". Was ich zu sagen versuche ist, dass selbst in diesem Fall das Axiom falsch sein wird.
"Ein Axiom oder Postulat, wie es in der klassischen Philosophie definiert ist, ist eine Aussage (in der Mathematik oft in symbolischer Form dargestellt), die so offensichtlich oder gut etabliert ist, dass sie ohne Kontroverse oder Frage akzeptiert wird." Entfernen Sie also bitte das Wort Axiom in Ihrer Frage, das macht mich wütend.
Sie haben alle gut auf meine Frage eingegangen, danke. @MarkoBuršič, ich akzeptiere, dass die Verwendung des Wortes "Axiom" in diesem Zusammenhang falsch ist.

Antworten (2)

Damit eine Glühbirne leuchtet, ist alles, was sie interessiert, der Elektronenfluss mit der erforderlichen Rate (Ampere).

Richtig, wenn die Fadenstärke konstant bleibt.

Angenommen, ich halte den Strom konstant bei 2 Ampere, indem ich sowohl die Spannung als auch den Widerstand reduziere.

Die Spannung zu reduzieren ist kein Problem. Das Reduzieren des Widerstands liegt daran, dass Sie die Filamentlänge verkürzen müssen.

Wenn Sie eine Glühlampe mit Glühfaden variabler Länge herstellen könnten, würden Sie eine konstante Helligkeit pro Längeneinheit erhalten . Die Gesamthelligkeit würde natürlich abnehmen. Probieren Sie es aus und sehen Sie ...

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Abbildung 1. „Glühbirne“ mit variabler Filamentlänge.

In Abbildung 1 haben wir eine Lampe mit variabler Filamentlänge erstellt. Sie können den Filamentwiderstand einstellen, indem Sie die Lampen ausschalten, während Sie die Spannung verringern.

"Damit eine Glühbirne leuchtet, ist alles, was sie interessiert, der Elektronenfluss mit der erforderlichen Rate (Ampere)", sollte die Glühbirne nicht hell bleiben?

Ja, die Filamenttemperatur bleibt gleich, das emittierte Lichtspektrum ist gleich und das pro Längeneinheit emittierte Licht ist gleich. Es wird insgesamt nur weniger davon geben.

"Das emittierte Licht wird das gleiche sein. Es wird nur weniger davon sein." Ich denke, es ist besser zu sagen: "Das pro Filamenteinheit emittierte Licht wird gleich sein" imao
Ich wollte schreiben "... und das emittierte Lichtspektrum wird dasselbe sein." Danke schön.
@transistor Danke, du hast die Frage umfassend beantwortet. Die Simulation hat wirklich geholfen.

Erfinden Sie keine Axiome , da alles, was Ihnen auf dieser Ebene einfällt, bereits vor Ihnen erfunden wurde. Es kann einfach in Bezug auf Energieeinsparung beantwortet werden, aber ich gebe Ihnen die Intuition. Durch die Verringerung des Widerstands haben Sie die physikalischen Eigenschaften der Glühbirne verändert. Wie zum Beispiel die Länge oder die Dicke des Filamentdrahtes darin. Dadurch verringert sich der Arbeitsbereich und/oder die Anzahl der Photonen erzeugenden Atome (grob gesagt).

Danke für deine Antwort. Ja, die Verwendung des Wortes Axiom ist in diesem Zusammenhang falsch, ich habe meine Frage geändert.
Eine grundlegende Frage zu Stromfluss, Spannung und Stromverbrauch
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