Frage zum Thema Strom und Wärme

[Fr34ki]

Hallo,

ich habe imoment im Fach Natur das thema Strom usw. wiederstände stromstärke und so weiter.

 

Schon in der 6ten klasse haben wir gelernt dass: Strom wird nicht verbraucht sonder benutzt!

 

Nun tauchte aber die Frage auf, wieso wird eine glühbirne warm wird, wenn hitze endsteht wird ja was "verbrannt" "benutzt" aber strom wird ja nur gebraucht. Woher kommt die Wärme?

[double_d]

Jo..bin kein Physiker, aber ich denke, dass dies ein Ansatz ist um weiter zu machen....

 

Strom wird definitiv nicht verbraucht, was man ganz einfach an in Reihe geschalteten "Verbrauchern" (lustiges Wort in diesem Zusammenhang) erkennen kann.

z.B. mehrere Motoren oder Glühlampen. Alle Motoren laufen mit der gleichen Umdrehungszahl und alle Glühlampen leuchten gleich hell.

Würde der Strom verbraucht, dann würde sich vom ersten "Verbraucher" bis zum letzten "Verbraucher" ein Unterschied in Drehzahl oder Helligkeit einstellen.

 

Was die Wärme angeht, kenn ich nur den Ausdruck "Wirkung des Stroms". Und dies wäre dann neben anderen Wirkungen wie Leuchtwirkung eben die Wärmewirkung.

Ne Glühlampe wird warm, nen elektrischer Heizkessel oder Heizspirale wird warm usw.

 

Ab da müssen dann wieder andere weiter machen, weil das mit dem "Verbrennen" kriege ich schon nicht mehr auf die Kette. In einer Glühlampe verbrennt ja nix.

Irgendwie ist da ja auch kein Sauerstoff drin...und die Heizspirale "verbrennt" ja auch nicht ! Lediglich wird auf das Material, durch das der Strom fließt eine

Wärmewirkung angewendet, oder es unterliegt dieser !

 

Vielleicht hilft das schon ein wenig weiter....wie gesagt, ich hab in Physik immer gepennt !

[leo67]

machmal hülft die wiki Glühlampe

In einer Glühlampe wird ein elektrischer Leiter (Glühfaden bzw. Glühwendel) durch Stromfluss (joulesche Wärme) so stark erhitzt, dass er glüht, d. h. kurzwellige thermische Strahlung emittiert.

 

Die aufgenommene elektrische Leistung wird jedoch nur zum Teil in Form elektromagnetischer Strahlung (hauptsächlich Infrarot, sowie sichtbares Licht und sehr wenig Ultraviolett) abgestrahlt. Ein nennenswerter Teil wird über Wärmeleitung und -konvektion an Füllgas und Glaskolben sowie über Wärmeleitung an die Zuleitungs- und Haltedrähte der Glühwendel abgegeben. Der Anteil des sichtbaren Lichts erreicht maximal ca. 5 %.

 

Energie wird "umgewandelt" ist vielleicht die bessere Variante als "verbraucht" oder "benutzt"

 

.... also 5% siehst du maximal und den Rest spürst du.

[xyzHero]

Das Ganze kann man noch größer aufziehen.

Energie wird nicht verbraucht, sondern wird in andere Energieformen umgewandelt.

Kannst zu diesem Thema mal nach dem "Energieerhaltungssatz" googlen.

 

Zu deinem Thema Glühlampe. Du musst Arbeit/Energie aufwenden um elektrischen Strom durch deine Glühlampe zu schicken, da deine Glühlampe dem Strom einen Widerstand entgegensetzt. Nun wird in der Glühlampe die elektrische in Strahlungsenergie(Wärme und sichtbares Licht) umgewandelt.

 

Du kannst dir das ähnlich wie bei einem Wasserrad vorstellen. Du drückst Wasser durch eine Leitung, diese treibt ein Schaufelrad an. Du musst Arbeit aufwenden, um das Wasser durch die Leitung und das Schaufelrad zu drücken. Das Wasser wird dabei aber nciht verbraucht, da die gleiche Menge Wasser die du am Anfang in die Leitung drückst, auch am Ende wieder raus kommt.

 

Hoffe das hilft bei der Veranschaulichung.

 

Gruß xyzHero

[J161]

Oder noch tiefer eindringen:

 

Die in elektrischer Form zugeführte Energie ermöglicht es einigen Elektronen des Wolframs (Glühfaden), auf ein höheres Energieniveau (Ort der höchster Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons) zu springen.Es speichert die Energie sozusagen, indem es sich auf ein höheres Energienivau springt!

Die Energie wird wieder abgegeben, wenn das Elektron spontan zurückspringt, denn es will ein möglichst niedriges, stabiles Niveau erreichen. Es gibt die zuvor aufgenommene Energie in Form von Strahlungsenergie ( siehe xyzHero: Wärme und sichtbares Licht) wieder ab!

[sandmann.]

Das is praktisch wie bei uns anner Arbeit

[Or@nje]

Die Auswirkungen des fließenden elektrischen Stromes sind 1.) Magnetismus und 2.) Wärme. Es wird nichts verbrannt, sondern der mit Wolframfaden, der ja auch einen eigenen, spezifischen Widerstand hat, wird wegen des fließenden Stromes warm. Und da der Wirkungsgrad einer solchen Glühlampe unterhalb von 5% liegt, wird eben über 95% Deiner aufgewandten Energiemenge als Wärme verloren gehen. EON freut sich sicher

[retikulum]

Strom kann man sich vorstellen wie Wasser in einem Kanal: je enger der Kanal (Widerstand),

desto höher die Durchflussgeschwindigkeit (Strom). Und je höher die Geschwindigkeit ist (also der Strom),

desto mehr Reibung entsteht, wodurch wiederum Hitze entweicht. Den Effekt kennt sicherlich jeder wenn

er mit Vollgas vom Fahrrad runterfällt und mit seinem Gesicht bremst ... oder wie Mario Barth sagte:

der Vorwerk-Teppich wird schweineheiß :-P

 

So ein Wolframdraht in ner Birne wird ca. 2500 Grad heiß. Das Gas in der Birne (Argon oder Krypton)

ist wie ein Wärmeleiter und du spürst die Hitze am Glas...

 

Hoffe, das war verständlich genug ... so hab ichs damals meinem kleinen Bruder erklärt :-P

[Fr34ki]

Hallo,

habe mir eure antworten jetzt mehrmals durchgelesen, so würde ich das in der Klasse präsentieren, was ist da noch verbesserungswürdig?

 

Du musst Arbeit/Energie aufwenden um elektrischen Strom durch eeine Glühlampe zu schicken, da die Glühlampe ein Widerstand ist wird dem strom etwas entgegengesetzt.

In einer Glühlampe gibt es einen elektrischer Leiter (Glühfaden) durch Stromfluss so stark erhitzt, dass er glüht.

Die aufgenommene elektrische Leistung wird jedoch nur zum Teil in Form elektromagnetischer Strahlung (hauptsächlich Infrarot, sowie sichtbares Licht und sehr wenig Ultraviolett) abgestrahlt. Ein nennenswerter Teil wird über Wärmeleitung und -konvektion an Füllgas und Glaskolben sowie über Wärmeleitung an die Zuleitungs- und Haltedrähte der Glühwendel abgegeben. Der Anteil des sichtbaren Lichts erreicht maximal ca. 5 %.

 

Bsp. Strom kann man sich vorstellen wie Wasser in einem Kanal: je enger der Kanal (Widerstand),

desto höher die Durchflussgeschwindigkeit (Strom). Und je höher die Geschwindigkeit ist (also der Strom),

desto mehr Reibung entsteht, wodurch wiederum Hitze entweicht.

 

 

Du kannst dir das ähnlich wie bei einem Wasserrad vorstellen. Du drückst Wasser durch eine Leitung, diese treibt ein Schaufelrad an. Du musst Arbeit aufwenden, um das Wasser durch die Leitung und das Schaufelrad zu drücken. Das Wasser wird dabei aber nciht verbraucht, da die gleiche Menge Wasser die du am Anfang in die Leitung drückst, auch am Ende wieder raus kommt.

 

 

Meine Frage:

 

Zitat:

" Die Auswirkungen des fließenden elektrischen Stromes sind 1.) Magnetismus und 2.) Wärme. Es wird nichts verbrannt, sondern der mit Wolframfaden, der ja auch einen eigenen, spezifischen Widerstand hat, wird wegen des fließenden Stromes warm. Und da der Wirkungsgrad einer solchen Glühlampe unterhalb von 5% liegt, wird eben über 95% Deiner aufgewandten Energiemenge als Wärme verloren gehen. EON freut sich sicher "

 

Also wenn der Strom in die Glühbirne reinkommt, kommt er ja mit der gleichen stärke wieder raus, oder eher gesagt genauso viel raus wie rein.

Aber der strom wird doch in der Glühlampe umgewandelt in verschiedene arten, und die können ja dann nicht wieder als "verschiedene arten" aus der Lampe rauskommen, aber anscheind schon, da ja nach der lampe immer doch die selbe menge strom rauskommt!?

[Xander]

Der Strom ist nichts anderes als freie Elektronen die in der Leitung und der Lampe von Atom zu Atom springen. Schiebe ich vorne ein Elektron in die Glühbirne muss hinten eins rausfallen. Da ist also Bewegung im Spiel. Diese Bewegung sorgt für ein stärkeres Schwingen des Atomgitters im Glühfaden. Wärme ist nichts anderes als sich bewegende Atome. (Wasserdampf hat viel mehr frei schwingende Atome als Eis - das gilt genauso für jede andere Substanz)

 

Die Wärme entsteht also durch die Bewegung der Atome, diese wiederum durch die wandernden Elektronen, diese kommen über die Leitung aus der Kraftwerk (Stromquelle). Um Elektronen in Bewegung zu setzten muss ich Arbeit leisten. Meist Bewegungsenergie die im Kraftwerk in elektrische Energie umgesetzt wird. Ist die Energiequelle eine Batterie wurde mal vorher Arbeit geleistet um diese zu laden.

 

Das Licht der Glühbirne ist eigentlich ein Abfallprodukt der Wärme, ein Teil der Leistung ist derart Hochfrequent(?) dass wir es eben nicht mehr als Wärme sondern als Licht wahrnehmen. Technisch ist so eine Glühbirne eher eine Heizspirale als ein Leuchtmittel.

[Gast crashmaster]

Bsp. Strom kann man sich vorstellen wie Wasser in einem Kanal: je enger der Kanal (Widerstand),

desto höher die Durchflussgeschwindigkeit (Strom). Und je höher die Geschwindigkeit ist (also der Strom),

desto mehr Reibung entsteht, wodurch wiederum Hitze entweicht.

 

 

Das stimmt nicht.

 

Wenn der Widerstand größer wird, wird der Strom kleiner.

Im Wasserbeispiel müsste man den Wasserdruck (Spannung) erhöhen, um eine höhere Durchflußgeschwindigkeit (Stromstärke) zu erreichen.

 

Gruß

[retikulum]

Das stimmt nicht.

 

Wenn der Widerstand größer wird, wird der Strom kleiner.

Im Wasserbeispiel müsste man den Wasserdruck (Spannung) erhöhen, um eine höhere Durchflußgeschwindigkeit (Stromstärke) zu erreichen.

 

Gruß

 

Also entweder bin ich jetzt komplett neben der Kapp oder ich seh das doch richtig:

 

Strom=Widerstand * Spannung (I = R / U)

 

Also ists egal, ob der Widerstand oder die Spannung oder beides erhöht wird,

alles hat eine Erhöhung des Stromes zurfolge!

 

Bsp.: 100 Ohm / 12 V = 8,3 A

200 Ohm / 12 V = 16,6 A

 

.........

[leo67]

Also entweder bin ich jetzt komplett neben der Kapp oder ich seh das doch richtig:

 

Strom=Widerstand * Spannung (I = R / U)

 

Also ists egal, ob der Widerstand oder die Spannung oder beides erhöht wird,

alles hat eine Erhöhung des Stromes zurfolge!

 

Bsp.: 100 Ohm / 12 V = 8,3 A

200 Ohm / 12 V = 16,6 A

 

.........

Also ich hab mir immer nur R ist gleich U durch I gemerkt und da war ich eigentlich immer auf der richtigen Seite.

[Gast crashmaster]

Also entweder bin ich jetzt komplett neben der Kapp oder ich seh das doch richtig:

 

Strom=Widerstand * Spannung (I = R / U)

 

Also ists egal, ob der Widerstand oder die Spannung oder beides erhöht wird,

alles hat eine Erhöhung des Stromes zurfolge!

 

Bsp.: 100 Ohm / 12 V = 8,3 A

200 Ohm / 12 V = 16,6 A

 

.........

 

Daneben :

 

Du hast die Formel falsch umgestellt. Aber selbst dabei, kannst Du mal die Spannung erhöhen (auch wenn das falsch ist).

 

 

Richtig ist :

 

I = U / R

 

12 V / 100 Ohm = 0,12 A

12 V / 200 Ohm = 0,06 A

 

24 V / 100 Ohm = 0,24 A

24 V / 200 Ohm = 0,12 A

 

Wie Du siehst, muß die Spannung erhöht werden, um den selben Strom zu haben.

 

Wasser : Wenn Widerstand höher (Rohrdurchmesser kleiner) (R in Ohm), muß der Wasserdruck ( Spannung U ) erhöht werden, um die Durchflußgeschwindigkeit ( Strom I ) gleich zuhalten.

 

Gruß

[retikulum]

Daneben :

 

Du hast die Formel falsch umgestellt. Aber selbst dabei, kannst Du mal die Spannung erhöhen (auch wenn das falsch ist).

 

 

Richtig ist :

 

I = U / R

 

12 V / 100 Ohm = 0,12 A

12 V / 200 Ohm = 0,06 A

 

24 V / 100 Ohm = 0,24 A

24 V / 200 Ohm = 0,12 A

 

Wie Du siehst, muß die Spannung erhöht werden, um den selben Strom zu haben.

 

Wasser : Wenn Widerstand höher (Rohrdurchmesser kleiner) (R in Ohm), muß der Wasserdruck ( Spannung U ) erhöht werden, um die Durchflußgeschwindigkeit ( Strom I ) gleich zuhalten.

 

Gruß

 

Boah, shit ... Hast ja recht... logo... Formel falsch umgestellt...

 

Ist schon zu lange her, ich merks :-P