Was bedeutet es, wenn wir sagen, dass die Leistung einer Glühbirne 10 W beträgt? Da V/I=V/I=V/I= Widerstand eine Konstante ist, wie kann Leistung =VI=VI=VI eine Konstante sein?

Meine Frage ist einfach. In einer idealen Situation, bei konstanter Temperatur, wissen wir, dass normale Geräte wie eine Glühlampe ein gerades Spannungs-Strom-Diagramm haben, was bedeutet, dass ihr Widerstand konstant ist oder die Spannung direkt proportional zum Strom ist.

Jetzt haben wir auch Glühlampen der gewünschten Leistung im Angebot. z.B. 10-W-, 20-W-, 100-W-Glühbirnen usw. Da ich verstehe, dass Leistung = V x Strom ist, kann die Leistung einer Glühbirne keine Konstante sein, wenn ihr Widerstand als Konstante angenommen wird. Ein normales mathematisches Denken kann das bestätigen.

Was bedeutet es also, wenn wir sagen, dass eine bestimmte Glühbirne eine 10-W-Glühbirne ist? Bedeutet es einfach, dass es bei einer bestimmten Spannung das Zweifache an Energie verbrauchen würde, wenn es eine 5-W-Glühbirne ersetzt?

Antworten (4)

Eigentlich wissen wir nicht, dass „Glühlampe einen geraden Verlauf von Volatage vs. Current“ hat: „Der tatsächliche Widerstand des Filaments ist temperaturabhängig Eine 100-Watt-120-Volt-Lampe hat beispielsweise einen Widerstand von 144 Ohm, wenn sie leuchtet, aber der Kaltwiderstand ist viel geringer (etwa 9,5 Ohm)." ( http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb )

Die auf Glühbirnen angegebene Nennleistung bezieht sich immer auf die Leistung bei einer bestimmten Betriebsspannung (die immer zusammen mit der Leistung angegeben oder durch die Art der Fassung impliziert wird). Die Leistung bei unterschiedlichen Spannungen ist nicht leicht vorhersagbar, da der Widerstand des Filaments stark in Abhängigkeit von der Temperatur (die von der Verlustleistung abhängt) variiert.

Außerdem funktionieren Leuchtstofflampen und LED-Lampen, die über elektronische Bauteile zur Steuerung der Lampe verfügen, bei anderen Spannungen als der angegebenen Betriebsspannung in der Regel überhaupt nicht, sodass eine Leistungsangabe, die sich nicht auf die Nennbetriebsspannung bezieht, hier ohnehin keinen Sinn macht .

Da ich verstehe, dass Leistung = V x Strom ist, kann die Leistung einer Glühbirne keine Konstante sein, wenn ihr Widerstand als Konstante angenommen wird. Ein normales mathematisches Denken kann das bestätigen.

Wenn sich Spannung und Strom nicht ändern, ist die Leistung konstant. Der aus der Wand gelieferte Strom liegt bei 115 V (mehr oder weniger). Wenn der Widerstand der Glühbirne 1322 Ohm beträgt, beträgt der Strom 87 Milliampere. Dies gibt die Leistung für die Glühbirne als 10 Watt an. Der Widerstand der Glühbirne (bei einer bestimmten Temperatur) ist nahezu konstant, daher ist die berechnete Leistung nahezu konstant.

Warum, weil die Spannung konstant ist und der Widerstand konstant ist, was bedeutet, dass der Strom konstant ist, ....

Die Glühlampe soll mit einer bestimmten Quellenspannung und -frequenz betrieben werden. (Zum Beispiel 120 V bei 60 Hz einphasigem Wechselstrom.) Unter diesen Bedingungen wird erwartet, dass die Glühlampe durchschnittlich 10 W elektrische Leistung verbraucht. (Der Stromverbrauch kann unterschiedlich sein, während sich die Glühlampe nach dem Einschalten aufwärmt oder während der Glühfaden beim Ausbrennen explodiert.)

Diese Nennleistung ist für den Konstrukteur der Glühbirne, den Spezifizierer der Glühbirne, den Installateur der Glühbirne und den Eigentümer der Glühbirne sehr wichtig.

  • Die Nennleistung bestimmt, wie viel Wärme sicher geleitet und/oder konvektiert und/oder von der Glühbirne an einen sicheren Ort abgestrahlt werden muss. Wenn eines der Materialien zwischen dem Filament und dem letzten Kühlkörper zu heiß wird, kann es zu ernsthaften Problemen kommen. (Zum Beispiel könnte der Glühfaden durchbrennen, die Glühbirne könnte zerbrechen, die Isolierung der Verkabelung könnte schmelzen, die eingeblasene Zelluloseisolierung eines Hauses könnte Feuer fangen usw.) Um solche Probleme zu vermeiden, müssen diese Designer, Planer und Installateure dies tun Stellen Sie sicher, dass rund um die Glühbirne richtig bewertete Materialien und Geräte verwendet werden.
  • Darüber hinaus wirkt sich die von der Glühbirne verbrauchte Energie auf den Energieverbrauch des Gebäudes aus. (Es hilft, den Wärmebedarf im Winter zu decken, erhöht jedoch den Bedarf an Klimaanlagen im Sommer. Dies ist ein besonderes Problem in Kühlschränken.)
  • Strom ist teuer. Die direkten Betriebskosten der Glühbirne sind proportional zur Eingangsleistung (während die Glühbirne eingeschaltet ist) mal der Zeit, die die Glühbirne eingeschaltet ist.

Die Nennleistung ist diesen Menschen wichtiger als die Angaben zum Widerstand der Glühbirne. Wie andere Antwortende darauf hingewiesen haben, sind diese Details weitaus komplizierter, als "Ohm's Approximation" vermuten lässt. ("Ohmsches Gesetz" ist ein bisschen irreführend.)