Hallo,
ich habe gerade ein Problem bei einer Physik-Frage. Die Aufgabe ist eigentlich ganz einfach:
In einer Haushaltsglühlampe fließt bei 2,5 V ein Strom von 50 mA und bei 230 V ein Strom von 500 mA.
Berechnen Sie jeweils den Widerstand. Gut, da habe ich 50 Ohm und 460 Ohm raus. War ja nicht schwer.
Aber nun kommt eine Frage, die ich irgendwie nicht beantwortet kriege:
Erklären Sie wie die unterschiedlichen Werte zustande kommen.
Wenn es hier um die Stromstärke ginge, wäre ja klar, dass diese proportional mit der Spannung steigt. Aber geht es hier nicht um die zuvor errechneten Widerstände? Und wenn ja, so käme ich auf keine brauchbare Antwort. Ist doch klar, dass bei unterschiedlichen Ausgangswerten auch unterschiedliche Ergebnisse zustande kommen. Oder wo sehe ich hier den Wald vor lauter Bäumen nicht?
gruß
trail
Vielleicht erhitzt sich der Glühdraht (was ja sein Sinn ist) bei stärkeren Strömen und größeren Spannungen aufgrund der höheren Leistung (I * U), wodurch der elektrische Widerstand steigt? Bei den meisten Metallen ist das der Fall, weil sie einen positiven Temperaturkoeffizienten haben (schau mal PTC bei wikipedia nach).
Sind ja anscheinend nicht ganz proportional.
Erklären Sie wie die unterschiedlichen Werte zustande kommen.
Die Glühwendel hat keinen kosntanten Widerstand.
Ihr Widerstand ist temperaturabhängig, je höher die Temperatur, desto größer der Widerstand.
Stell Dir einen Saal voll mit Menschen:
Einmal stehen die gleichmäßig verteilt (das wäre das kalte Kristallgitter des Metalls), das andere mal tanzen sie wilden Pogo (heißer Zustand).
Durch welchen Saal kommst Du schneller, mit weniger Widerstand durch?
Diese Eigenschaft nennt sich positiver Temperaturkoeffizient.
Es gibt auch Materialien, die einen negativen Temperaturkoeffizient haben, deren Widerstand also mit höherer Temperatur abnimmt.
Wikipedia oder Google spucken bei PTC oder NTC sicher hilfreiche Erklärungen aus (neben vermutlich tausenden Links auf Bauteile, die man auch NTC oder PTC nennt.)
Wenn es hier um die Stromstärke ginge, wäre ja klar, dass
diese proportional mit der Spannung steigt.
Sie steigt eben nicht proportional.
Aber geht es hier
nicht um die zuvor errechneten Widerstände? Und wenn ja, so
käme ich auf keine brauchbare Antwort. Ist doch klar, dass bei
unterschiedlichen Ausgangswerten auch unterschiedliche
Ergebnisse zustande kommen.
Das Ohmsche Gesetz sagt doch eigentlich:
U = R x I.
Somit sollte U proportional zu I steigen (bzw. I proportional zu U).
Aber nur bei konstantem R - ist er aber nicht.
Daaaaaaaaaaaanke!!!
Jetzt hab ich es.
gruß
trail
Daaaaaaaaaaaanke!!!
Jetzt hab ich es.
Hall trail und Mitleser,
kleine Ergänzung aus der Praxis:
Bei allen reinen Metallen steigt der elektrische Widerstand grob um 0,4 %/K. Bei einer Glühtemperatur von 3000 °C steigt er also grob um den Faktor 3000 K · 0,4 %/K = 12.
Oder umgekehrt: Beim EInschalten einer kalten Glühlampe fließt (kurzzeitig) der 12-fache Nennstrom.
Bernhard