Zużycie prądu przez żarówkę w mróz


(Karolekc5) #1

Witam

Czy żarówka zużywa więcej energii w ujemnych temperaturach niż w dodatnich ??


(Cedar) #2

Teoretycznie więcej (potrzeba więcej energii aby rozgrzać żarnik) Praktycznie tyle samo, różnice pomijalne, do zmierzenia jedynie w warunkach laboratoryjnych.


(scripter1) #3

Zadane pytanie jest dość ciekawe więc zadałem sobie trudu poszukać co na to prawa fizyki.

Okazuje się że kolega Cedar się myli.

Otóż prawa fizyki mówią że im wyższa temperatura tym wyższy jest opór elektryczny a im niższa temperatura tym też niższy jest opór.

Z kolei im wyższy jest opór elektryczny tym większe są związane z nim straty prądu czyli pobór prądu jest wtedy wyższy.

Czyli im niższa jest temperatura otoczenia tym mniej prądu zużywa żarówka (i w zasadzie każde inne urządzenie włącznie z komputerami których wentylatory w niższych temperaturach kręcą się wolniej lub wręcz zatrzymują; z wyjątkiem urządzeń mających się nagrzewać do określonej temperatury które pobierają wtedy więcej prądu).

Ale Cedar ma rację że różnice w poborze prądu przez żarówkę w zależności od temperatury są zauważalne jedynie w warunkach laboratoryjnych a typowy użytkownik domowy nie musi się tym przejmować.

-- Dodane 23.12.2012 (N) 12:57 --

A żarnik wcale przecież nie musi się rozgrzewać do określonej temperatury i przecież nawet żarówki nie mają w sobie nic co by kontrolowało stopień nagrzania żarnika.

Najwyżej żarnik rozgrzeje się do odrobinę niższej temperatury i będzie dawać odrobinę słabsze światło ale i to nie będzie zauważalne bez pomiarów laboratoryjnych.

Inna sprawa że niska temperatura otoczenia może skrócić żywotność żarówki lub spowodować jej pęknięcie w momencie nagrzewania.


(Cedar) #4

Akurat to Ty się mylisz z rzeczywistym zużyciem prądu

Prawa fizyki też pomyliłeś.

Skoro jest niższy opór w niższej temperaturze (z tym się zgadzam) to prąd jest większy bo mu jest "łatwiej" płynąć (tu napisałeś odwrotnie) :wink:

Pytanie nie było o opór żarnika wyłączonej żarówki a o pobór prądu włączonej.

Żarówka (jej żarnik) w czasie pracy osiąga nominalną temperaturę pracy zawsze w przybliżeniu taką samą niezależnie od temperatury otoczenia (i opór w czasie pracy jest taki sam niezależnie od tego czy w otoczeniu jest -20 czy + 20 stopni) i aby tą zadaną temperaturę uzyskać przy niskiej temperaturze otoczenia należy dostarczyć więcej energii oraz aby ją utrzymać na tym samym poziomie bo szybciej jest ona oddawana do otoczenia, które ma niską temperaturę.

Różnica w oporze żarnika spowodowanym przez niską temperaturę ma wpływ tylko i wyłącznie przez ułamek sekundy przy włączaniu żarówki.

Twoje wyjaśnienie ma prawo się sprawdzić przy np. liniach przesyłowych gdzie prądy dochodzą do dziesiątek tysięcy amper i zmiana temperatury przewodów o kilkanaście stopni Celsjusza spowoduje dość dużą różnicę w wydzielaniu się ciepła w tych przewodach z powodu zmiany ich oporu.


(Kmazur) #5

scripter1,

można też na to spojrzeć tak: jeśli opór (R = U/I) w temperaturze np. minus 20°C jest odrobinę niższy, to przy stałym napięciu zasilania (230 V) wzrośnie nieco natężenie prądu, czyli wzrośnie zużyta moc (P = U·I);

bez charakterystyki temperaturowej oporu włókna żarówki trudno przewidzieć jak jest naprawdę, ale zapewne różnice są tak małe, że pomijalne


(scripter1) #6

No nie do końca się tu zgodzę, mówimy tu o temperaturze żarnika rzędu ok 3000 st K przy której odstępstwo rzędu ledwie 1% to już jest 30 st różnicy (przy odczuwalności przez człowieka różnicy na poziomie ok 2 st to relatywnie duże przybliżenie).

Wydaje mi się że rzeczywista temperatura żarnika będzie wynikową temperatury nominalnej żarnika + temperatury otoczenia - przenikalności cieplnej szkła i gazu wewnątrz żarówki.

Ale jeśli znajdziesz jakieś źródło które mówi inaczej to chętnie się zapoznam (w końcu człowiek całe życie się uczy).

W każdym bądź razie przy temperaturze nominalnej żarnika rzędu 2500–3000 st K (według wikipedii; to ok 2227-2727 st C) to nawet mróz (lub upał) rzędu 30 st C nie wprowadza do równania większych różnic.


(Fanboj O) #7

Przerwę trochę wasze akademickie rozważania o oporze.

Temperatura żarnika żarówki to ponad 2000 stopni Celsjusza. Jak do tego ma się temperatura otoczenia -10 czy +20 stopni?


(scripter1) #8

Fanboj O , w kwestii poboru prądu w typowym domu nie ma to w zasadzie żadnego znaczenia.

Ale jeśli ktoś ma na dworze silną żarówkę (powiedzmy 100 lub 120) i jest bardzo duży mróz to może się zdarzyć jeśli nie jest ona odpowiednio osłonięta że przy włączaniu światła żarówka pęknie (lub się rozszczelni i spali się żarnik) w wyniku zbyt gwałtownego wzrostu temperatury wewnątrz niej.

Podobnie może być jak ktoś kupi nową żarówkę, będzie ją niósł przez mróz i od razu w domu ją wkręci i włączy.


(Fanboj O) #9

Może, teoretycznie ma to wpływ na życie szkła bańki, tak.

Według Wiki 2500-3000 st Kelvina. Dla ścisłości. Jakieś 273 stopnie różnicy, ale jednak :smiley:


(scripter1) #10

Fanboj O , faktycznie mój błąd (chyba byłem jeszcze trochę zaspany), dzięki za skorygowanie.

Poprawiłem swój post dla zachowania poziomu merytorycznego, choć i tak moja pomyłka nie wpływa to znacząco na meritum sprawy czyli na znikomość różnic w poborze prądu w zależności od temperatury.


(patrx95) #11

mówimy tutaj o żarówkach z żarnikiem wolframowym

... ale jak zużycie prądu ma się do żarówek kompaktowych (energooszczędnych) ?