Akkurat nå er 14 pålogget.

Fysikk

Elektrisitet - hva avgjør hvor sterkt en lampe lyser?

03. mai 2016 av Mathhias (Slettet) - Nivå: Vgs

Hei! 

Enkelt spørsmål, men får ikke helt taket på hva som egentlig avgjør hvor sterkt en lampe lyser? Er det spenningen over lampen eller effekten? 

Et eksempel kan være denne problemstillingen. Sett at lampene er like, og at vi har "perfekte" ledninger. Hvilke lamper vil lyse sterkest, og hvor sterkt vil de lyse i forhold til hverandre i denne kretsen: To lamper i parallell og disse i serie med en siste lampe. 

Kirchhoffs første lov lov gir at: I = I1+ I2. Strømmen gjennom hver gren i paralellkoblingen er lik (lik motstand i lampene), og halvparten av strømmen gjennom seriekoblingen. Effekten til lampene i paralellkoblingen blir etter formelen P= RI2 , 1/4 av effekten til lampen i seriekoblingen. Lampen i seriekoblingen vil altså lyse sterkest, 4 x sterkere enn lampene i paralellkoblingen. 

Stemmer dette resonnementet? Hvordan blir det hvis jeg bruker formelen P=UI istendenfor? 

Håper noen kan hjelpe meg med dette! 

Vedlagt fil: Bilde1.png

Brukbart svar (0)

Svar #1
05. mai 2016 av Fenrir (Slettet)

Den enkle sammenheng mellom effekt, strøm og spenning i en elektrisk krets er at effekten er produktet av strøm og spenning, men sier alene lite om hvor mye en lampe lyser. Lysstyrken (eller fotonmengden) definereres i antall Lumen, som også er en SI-enhet. En LED-pære produserer langt høyere lumen per watt, enn glødepærens høye energiforbruk og lavt lumen.

Metallet inne i pæren blir varmere jo mer strøm den får, enn halvleder materialet i en LED-pære. Men det har med den lave energieffektiviteten å gjøre; over 95% av energien omdannes til varme (P).

Alt man kobler i en krets er i prinsippet resistorer (motstandere).

Seriekobling:
Flere pærer: høyere R = mindre lys og I
Her blir det spenningsfall per ledd, men den totale I blir den samme som fordeles på alle pærene.
Dette ser vi gjennom ohms lov (I = U / R)
Det blir uansett spenningsforskjell mellom + polen og motstanden, og motsatt side. Spenningen er høyest fra + til motstanden, og lavere mellom - polen og motstanderne (elektronstrømmen går fra -).

Paralellkobling:
Flere pærer: lavere R = høyere I
Alle pærene lyser like sterkt (alle pærene trekker like mye hver, U er den samme men det totale I økes).
Paradokset her er at jo flere motstandere du setter i paralell, jo mer trekkes det fra minus, så om du setter en pære i serie etter de andre så vil denne lyse sterkere jo flere motstandere du setter i paralell.

Så - hva avgjør hvor sterkt en lampe lyser?: Høyere elektrongjennomgang, som videre gir høyere lysstyrke.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/Ohms_law_wheel_PURI.svg


Brukbart svar (0)

Svar #2
05. mai 2016 av Fenrir (Slettet)

PS: det med at pærene trekker like mye, gjelder selvsagt kun om vi går ut i fra at alle er helt like.


Skriv et svar til: Elektrisitet - hva avgjør hvor sterkt en lampe lyser?

Du må være pålogget for å skrive et svar til dette spørsmålet. Klikk her for å logge inn.
Har du ikke en bruker på Skolediskusjon.no? Klikk her for å registrere deg.