einfaches Problem mit ohmschen Gesetz

[Rolf Bombach]

Peter Prucker wrote:

Höher liegt sie auch bei den PKW-Lampen, die aber nur noch zwischen 50
und 100 Stunden Betriebszeit haben (ausgelegt übrigens für 14 Volt!).

Was ist daran jetzt so verwunderlich, daß man es mit "!" betonen muß?
Die Typische Betriebsspannung beim PKW während der Fahrt _ist_ doch 14
Volt. Auf was sonst sollte also eine PKW-Lampe ausgelegt sein?

Schmeiß mal nen Blick auf die Lämpchen. Steht drauf 12 Volt!
Schmeiß nen Blick in Rechenbücher für Kfz-ler. Alle rechnen sie mit 12
Volt.

Ich denk, bei der Lampe kommt dann nur 12V an; Verluste in
Leitung, Schalter, Sicherung (eher selten) usw. Bei stehendem
Motor, also "echten" 12V an der Batterie, sind die Schein-
werferlampen schon ziemlich gelblich.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Peter Prucker]

Rolf Bombach wrote:

Schmeiß mal nen Blick auf die Lämpchen. Steht drauf 12 Volt!
Schmeiß nen Blick in Rechenbücher für Kfz-ler. Alle rechnen sie mit 12
Volt.

Ich denk, bei der Lampe kommt dann nur 12V an; Verluste in
Leitung, Schalter, Sicherung (eher selten) usw. Bei stehendem
Motor, also "echten" 12V an der Batterie, sind die Schein-
werferlampen schon ziemlich gelblich.

Na, wenn der Karren schon so alt ist. )

Sonst gilt: Zulässiger Spannungsverlust vom Lichtschalter bis
Scheinwerfer 0,3 Volt.

MfG
P.Pr.

 

[Joachim Riehn]

Horst-D. Winzler schrieb:

Gesetze macht "Gott" oder der mensch. Die natur läßt sich
so schlicht nicht in ihre mechanismen schauen.

Das sind alles Worte. Es ist immer wieder lehrreich zu hoeren:
bei Spinoza sind "Gott" und "Natur" beides nur Worte, die
aber bei ihm dasselbe bezeichnen.

Vor etwa hundert Jahren hat man das ohmsche Gesetz viel
bei Elektrolyten untersucht und einiges dabei gelernt.
Man hat immerhin verstanden, dass es auf die Ladungstraegerdichte
und auf die Beweglichkeit ankommt. Wenn diese beiden Dinge
konstant sind, dann gilt das ohmsche Gesetz, hat man damals
gemeint.

Man war sich schon bewusst, dass man die Randbedingungen
angeben muss, damit dieses ohmsche Gesetz gilt. Universell
muss kein Gesetz gelten.

Die Gluehlampe vom OP Steffen ist halt kein gutes
Beispiel fuers ohmsche Geseth, da man die Temperatur
auch bei kleinen Spannungen (2...6 Volt) nicht konstant
halten kann. Uebrigens verstehe ich schon, warum sich
Rolf so engagiert. Bei diesen hohen Temperaturen (2600 grad)
geschieht doch so einiges:
- teilweise Verdampfen des Metalls, ein braver
ohmscher Widerstand tut so was nicht
- umgekehrt: sublimieren des Metallgases
- freie Elektronenwolke um den Metalldraht
- das alles in einer bestimmten chemischen
Umgebung (Stickstoff-Argon ?)

Wenn man das ohmsche Gesetz bei diesen Bedingungen testen
will, dann veraendert sich die Temperatur zwangslauefig
und man veraendert alle chemischen Gleichgewichte.

.. der widerstand (real, also ohmisch) temperaturabhängig ..
Diese temperaturabhängigkeit eben nicht linear ist.

Jedenfalls meistens nicht. Sonst hat man einen schoenen
Temperatursensor, wie beim Platin.

mit Gruss
Joachim Riehn

 

[Joachim Riehn]

Peter Prucker schrieb:

ausrechnen, mittels des alpha-Wertes.
Außerdem ist das mit Arbeit verbunden, und die hasse ich!

Ein bisschen Kopfrechnen braucht man immer, sonst wird man
staendig uebers Ohr gehauen.
Temperatur-Koeffizient von Wolfram (bei 0...100 grad):
alpha = 4.5 (in 10**-3/grad)

Wenn man grob extrapoliert, dann macht das bei
1000 grad Differenz den Faktor 4.5 . Na ja :
ein grober Ueberschlag halt.

Ich bin aber fast sicher, daß dieser über den gesamten
Bereich ebenfalls nicht ganz konstant ist.

Sonst haette man auch einen schoenen Temperatur-Sensor
ueber einen grossen Bereich.

mit Gruss
Joachim Riehn

 

[Peter Prucker]

Joachim Riehn wrote:

Peter Prucker schrieb:
Theoretisch kömnte man die Temperatur [der Gluehwendel]
ausrechnen, mittels des alpha-Wertes.
Außerdem ist das mit Arbeit verbunden, und die hasse ich!

Ein bisschen Kopfrechnen braucht man immer, sonst wird man
staendig uebers Ohr gehauen.
Temperatur-Koeffizient von Wolfram (bei 0...100 grad):
alpha = 4.5 (in 10**-3/grad)

Wenn man grob extrapoliert, dann macht das bei
1000 grad Differenz den Faktor 4.5 . Na ja :
ein grober Ueberschlag halt.

Habe ich aber nicht gemeint. Ich dachte an die Berechnung der
Temperatur.

Wenn z.B. der Widerstand bei 20 Gräten Temperatur 48 Ohm ist und der
spez. Widerstand sowie der Alpha-Wert bekannt sind, lässt sich über die
offizielle Leistungsaufnahme von 100 Watt erst der Widerstand bei
Solltemperatur uznd damit die Temperatur berechnen, natürlich mit den
üblichen Herstellertoleranzen. Wenn man nicht gerade über ein
hochwertiges Pyrometer verfügt, kann man den Wert auch nicht besser
messen (BTW: Suche Ersatzlämpchen für den alten Siemens-Pyrographen).

Manchmal mache ich es ähnlich, wenn ich wissen will, wie warm ein Trafo
im Inneren wird. In dem Bereich ist alpha für Cu recht konstant. Die
Schätzung über die Außentemperatur hingegen ist großer Mistikack!

Manchmal hätte man aber lieber Kurven als nichtkonstante "Konstanten"!

MfG
P.Pr.

 

[Joachim Riehn]

Peter Prucker schrieb:

Ich dachte an die Berechnung der Temperatur.

Daran dachte ich auch.

Wenn z.B. der Widerstand bei 20 Gräten Temperatur 48 Ohm ist ...
.. Alpha-Wert bekannt ist ...
... damit die Temperatur berechnen

Dann nimmst du doch den Temperatur-Koeffizienten beim
Index 20 grad und *extrapolierst* , was das Zeug haelt,
oder was machst du ?

Manchmal hätte man aber lieber Kurven als nichtkonstante
"Konstanten"!

Es gibt Wolfram-Vergleichslampen. Fuer die gibt es einige
"Kurven". Es muessen aber einige Nebenbedingungen eingehalten
werden (kuenstliche Alterung, Vorheizzeit, begrenzte
Anzahl von Betriebsstunden). Die Verhaeltnisse
Temperatur/Widerstand sind nicht reversibel.

Manchmal mache ich es ähnlich, wenn ich wissen will, wie warm ein Trafo
im Inneren wird. In dem Bereich ist alpha für Cu recht konstant....

Das leuchtet ein.

mit Gruss
Joachim Riehn

 

[Bertram Geiger]

Peter Prucker wrote:

Joachim Riehn wrote:

Peter Prucker schrieb:
Theoretisch kömnte man die Temperatur [der Gluehwendel]
ausrechnen, mittels des alpha-Wertes.
Außerdem ist das mit Arbeit verbunden, und die hasse ich!

Ein bisschen Kopfrechnen braucht man immer, sonst wird man
staendig uebers Ohr gehauen.
Temperatur-Koeffizient von Wolfram (bei 0...100 grad):
alpha = 4.5 (in 10**-3/grad)

....

Habe ich aber nicht gemeint. Ich dachte an die Berechnung der
Temperatur.

Wenn z.B. der Widerstand bei 20 Gräten Temperatur 48 Ohm ist und der
spez. Widerstand sowie der Alpha-Wert bekannt sind, lässt sich über die
offizielle Leistungsaufnahme von 100 Watt erst der Widerstand bei
Solltemperatur uznd damit die Temperatur berechnen, natürlich mit den
üblichen Herstellertoleranzen.

....

Sollte aber doch gehen, wenn du anstelle der linearisierten
Formel eine mit zusätlichem quadratischem (ev. noch höher ?)
Faktor verwendest. Zumindest für reines Wolfram, bei Legierungen
wirds wohl mit den Faktoren schwierig werden.
Wird z.B. bei Pt100 Linearisierungen benötigt, falls das nicht
schon von der Hardware erledigt wird.

Manchmal mache ich es ähnlich, wenn ich wissen will, wie warm ein Trafo
im Inneren wird. In dem Bereich ist alpha für Cu recht konstant.

Wird auch bei Motoren durchaus so gemacht

Manchmal hätte man aber lieber Kurven als nichtkonstante "Konstanten"!

-> Kurve =~ mehrere 'konstante Konstanten' ;-)

mfg Bertram

--

Bertram Geiger, Graz - AUSTRIA
Private Mail: remove the letters "b a d" from my reply address

 

[Norbert Hahn]

On Sat, 27 Dec 2003 17:38:01 +0100, "Joachim Riehn" <jriehn@gmx.de>
wrote:

Vor etwa hundert Jahren hat man das ohmsche Gesetz viel
bei Elektrolyten untersucht und einiges dabei gelernt.
Man hat immerhin verstanden, dass es auf die Ladungstraegerdichte
und auf die Beweglichkeit ankommt. Wenn diese beiden Dinge
konstant sind, dann gilt das ohmsche Gesetz, hat man damals
gemeint.

Ja und in der Zwischenzeit hat man außer dem alten R=U/I noch ein paar
weitere Formeln zur Definition von R gefunden:

P = U^2 / R und P = I^2 * R

wenn also Leistung über eine Antenne ins All gepustet wird, findet man
dessen Widerstand von etwa 377 Ohm.

Für andere Zwecke ist es sinnvoll, R = \Delta u / \Delta i
anzunehmen, um strom- bzw. spannungsabhängige Widerstände zu
beschreiben, was für Dioden nützlich ist. Damit kriegen Tunneldioden
sogar negative Widerstände hin, genauso wie Leuchtstoffröhren und
Neonlämpchen. Womit sofort klar ist, wie groß ein in Serie zu
schaltender Widerstand sein muss, damit nichts platzt.

Unglücklicherweise gibt es in der deutschen Sprache nicht den Unter-
schied wie in der englischen zwischen resitor and resistance. Beim
Kondensator dagegen schon...

Man war sich schon bewusst, dass man die Randbedingungen
angeben muss, damit dieses ohmsche Gesetz gilt. Universell
muss kein Gesetz gelten.

Ja, mit Einführung des komplexen Widerstandes (Impedanz) kann man die
Randbedingungen stark erweitern, dto. mit Hinzunahme der Differential-
rechnung.

Wenn man das ohmsche Gesetz bei diesen Bedingungen testen
will, dann veraendert sich die Temperatur zwangslauefig
und man veraendert alle chemischen Gleichgewichte.

Auch bei Zimmertemperatur tut sich einiges, was oft übersehen wird:
Rauschen.

Das richtige Leben ist halt komplizierter als eine Zahl.

Norbert

 

[Chris B.]

"Steffen Burr" <steffen.burr@rfds.net> wrote in message news:<brt3jc$7a291$1@ID-207622.news.uni-berlin.de>...

Hm - also auf jeden Fall den Strom messen ...

Da mein Messgerät das Problem hat, nur im 10A Messbereich zu messen (in
allen anderen Messbereichen zeigt es nur Null an -> defekt) würde ich also
einen kleinen Widerstand (selbstverständlich ausreichend dimensioniert)
einbringen und die hier abfallende Spannung messen. Ist wohl die beste
Methode, oder ?!?

Steffen
Das ist genau die beste praktische Methode. Dazu brauchst Du ein

einstellbares Netzgerat. Nehme einen genauen (1% oder besser), sagen
wir 10 Ohm Widerstand in Serie. Stelle jetzt mit dem Netzgerat 12V an
der Birne ein. Messe den Spannungsabfall an dem Widerstand. Nun
berechne nun den Strom und Widerstand der Birne im leuchtendem
Zustand. Einfach, nicht??

 

[MaWin]

Norbert Hahn <hahn@hrz.tu-darmstadt.de> schrieb im Beitrag <1a2suv8e8ajtqdp730ppsd2nve9k5ioitq@4ax.com>...

Für andere Zwecke ist es sinnvoll, R = \Delta u / \Delta i
anzunehmen, um strom- bzw. spannungsabhängige Widerstände zu
beschreiben, was für Dioden nützlich ist. Damit kriegen Tunneldioden
sogar negative Widerstände hin, genauso wie Leuchtstoffröhren und
Neonlämpchen. Womit sofort klar ist, wie groß ein in Serie zu
schaltender Widerstand sein muss, damit nichts platzt.

Negativ ?

Njet.

Gerade mit R = \Delta u / \Delta i wird die Vorwiderstandberechnug nichts,
da muss schon R = U / I her, auch an Stellen negativen Widerstands.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Norbert Hahn]

On 28 Dec 2003 03:36:13 GMT, "MaWin" <me@privacy.net> wrote:

Norbert Hahn <hahn@hrz.tu-darmstadt.de> schrieb im Beitrag <1a2suv8e8ajtqdp730ppsd2nve9k5ioitq@4ax.com>...

Für andere Zwecke ist es sinnvoll, R = \Delta u / \Delta i
anzunehmen, um strom- bzw. spannungsabhängige Widerstände zu
beschreiben, was für Dioden nützlich ist. Damit kriegen Tunneldioden
sogar negative Widerstände hin, genauso wie Leuchtstoffröhren und
Neonlämpchen. Womit sofort klar ist, wie groß ein in Serie zu
schaltender Widerstand sein muss, damit nichts platzt.

Negativ ?

Njet.

Gerade mit R = \Delta u / \Delta i wird die Vorwiderstandberechnug nichts,
da muss schon R = U / I her, auch an Stellen negativen Widerstands.

 

[Norbert Hahn]

On 28 Dec 2003 03:36:13 GMT, "MaWin" <me@privacy.net> wrote:

Norbert Hahn <hahn@hrz.tu-darmstadt.de> schrieb im Beitrag <1a2suv8e8ajtqdp730ppsd2nve9k5ioitq@4ax.com>...

Für andere Zwecke ist es sinnvoll, R = \Delta u / \Delta i
anzunehmen, um strom- bzw. spannungsabhängige Widerstände zu
beschreiben, was für Dioden nützlich ist. Damit kriegen Tunneldioden
sogar negative Widerstände hin, genauso wie Leuchtstoffröhren und
Neonlämpchen. Womit sofort klar ist, wie groß ein in Serie zu
schaltender Widerstand sein muss, damit nichts platzt.

Negativ ?

Njet.

Gerade mit R = \Delta u / \Delta i wird die Vorwiderstandberechnug nichts,
da muss schon R = U / I her, auch an Stellen negativen Widerstands.

Sorry für den Fehlklick!

Aber wie finde ich z.B. die minimale Betriebsspannung und den dazu
erforderlichen Vorwiderstand für ein Neonlämpchen?

So etwas war in einem Uralt-Elektronenblitzgerät eingebaut. Das Neon-
lämpchen diente zur Bereitschaftsanzeige und gleichzeitig zur Stabi-
lisierung der Kondensatorspannung. Am Lämpchen hatte ich seiner Zeit
mal knapp 80V gemessen.

Norbert

 

[MaWin]

Norbert Hahn <hahn@hrz.tu-darmstadt.de> schrieb im Beitrag <vb1uuvcc46d1a4pd878e32e9lngshnfu9o@4ax.com>...

Aber wie finde ich z.B. die minimale Betriebsspannung

Datenblattangabe Zuendspannung. Kein Gesetz von Ohm.

und den dazu erforderlichen Vorwiderstand für ein Neonlämpchen?

(Betriebssspannung - Datenblattangabe Brennspannung)/Brennstrom,

oder geometrisch in dem man eine Gerade vom Nullpunkt durch
die 'Beule' in der Kennlinie legt. nix DeltaU/DeltaI.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Horst-D. Winzler]

Joachim Riehn wrote:

Horst-D. Winzler schrieb:
Gesetze macht "Gott" oder der mensch. Die natur läßt sich
so schlicht nicht in ihre mechanismen schauen.

Das sind alles Worte. Es ist immer wieder lehrreich zu hoeren:
bei Spinoza sind "Gott" und "Natur" beides nur Worte, die
aber bei ihm dasselbe bezeichnen.

Und, ex oriente lux

"Die Welt erkennen, heißt Allah loben"
Muhammad (Prophet)

"Die Tinte eines Schülers ist gottgefälliger als das Blut eines Märtyrers"
Muhammad (Prophet)

--
mfg horst-dieter

 

[Rolf Bombach]

Joachim Riehn wrote:

Es gibt Wolfram-Vergleichslampen. Fuer die gibt es einige
"Kurven". Es muessen aber einige Nebenbedingungen eingehalten
werden (kuenstliche Alterung, Vorheizzeit, begrenzte
Anzahl von Betriebsstunden). Die Verhaeltnisse
Temperatur/Widerstand sind nicht reversibel.

Du meinst diese Wolframbandlampen? Vielleicht etwas aufwändig
für den Amateur, Lampe 2000E, NIST-Tracing 3000E, Netzgerät
4000E usw... ;-) (Zahlen geraten, kommen aber etwa hin, so
wie ich eine benachbarte Forschungsgruppe habe abfluchen
hören...).


--
mfg Rolf Bombach

 

[Rolf Bombach]

Peter Prucker wrote:

Ich denk, bei der Lampe kommt dann nur 12V an; Verluste in
Leitung, Schalter, Sicherung (eher selten) usw. Bei stehendem
Motor, also "echten" 12V an der Batterie, sind die Schein-
werferlampen schon ziemlich gelblich.

Na, wenn der Karren schon so alt ist. )
Sonst gilt: Zulässiger Spannungsverlust vom Lichtschalter bis
Scheinwerfer 0,3 Volt.

Ah, endlich eine konkrete Zahl, danke. Kann ich mir
bei heutiger Dünndrahtkonstruktion und Plastikschälter-
chen, die kurz vor dem Abschmelzen sind, zwar nicht
recht vorstellen ), erklärt aber immerhin die recht
tiefe Lebensdauer der Scheinwerferlampen, besonders
der teuren H7, grrrr.

--
mfg Rolf Bombach