Springen naar inhoud

Kwadraten wet van licht !help! rendement


  • Log in om te kunnen reageren

#1

be4chris

    be4chris


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2009 - 09:51

Beste mensen,

ik ben op het moment bezig met een verslag voor natuurkunde dat gaat over de kwadratenwet van licht. en ik moet het volgende verwerken in mijn verslag: Wat is het rendement?
nou heb ik mensen gebeld, gerekend en op internet gekeken, maar heb geen flauw idee hoe ik het rendement van de kwadraten wet van licht kan berekenen.
de kwadratenwet van licht luidt: I= P : (4πr▓)
met:
- P = vermogen van de lamp
- I = intensitiet
- R is straal in meters

kan iemand mij a.u.b z.s.m helpen ?

bij voorbaat dank

chris

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 10:17

Volgens mij zit hier geen relatie in met rendement, en kan je hier ook geen rendement uithalen.
Ik kan fout zijn maar wordt met rendement niet het verschil bedoeld tussen opgenomen vermogen en het gedeelte afgegeven vermogen als licht?

Wat jij hier berekend is de intensiteit wat het vermogen is per oppervlakte-eenheid.
Je 4*Pi*r▓ is de oppervlakteberekening van een bol.
Je gaat hier dus uit van het feit dat je licht uitstraalt als een bol (gelijkmatig, zonder rekening te houden met directiviteit), wat alleen kan als je je bron beschouwt als een puntbron (zonder dimensie).
Op een bepaalde afstand x (hier r in je formule) heb je een "vermogen per oppervlakte-eenheid" (= intensiteit) gelijk aan het vermogen P gedeeld door de oppervlakte van deze bol.

Nergens in die formule kan je uithalen welk gedeelte van P (als opgenomen vermogen) als warmte afgegeven wordt of als licht.
Als je de lichtintensiteit kan meten kan je omgekeerd terugrekenen, wat je je afgegeven lichtvermogen geeft. Dit kan je dan vergelijken met het totale opgenomen vermogen.

Veranderd door E.Desart, 26 juni 2009 - 10:25

Eric

#3

be4chris

    be4chris


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2009 - 10:23

oke

maar dit is de hele vraag

Kwadratenwet voor licht
Serie: A

Inleiding:
De energie die een bron op een bepaald moment in alle richtingen uitzendt, verspreidt zich als een boloppervlak dat steeds groter wordt. De energie die je op een vast oppervlak opvangt wordt kleiner naarmate dat oppervlak verder van de bron is.
De intensiteit I is het vermogen per m2 (in W/m2). De intensiteit neemt kwadratisch af met de afstand.
In formule:
, waarbij P het vermogen en r de afstand tot de bron is.

Wij hebben twee meters voor dit experiment. Een lichtintensiteitmeter (in W/m2) en een lichtsterktemeter (in lux). Je kan lux omrekenen in W/m2 door de hoeveelheid lux te delen door 228. (Deze omrekening is een benadering, wie in dit verschil ge´nteresseerd is, kan dit verder uitwerken.)

Het doel van deze proef is om de kwadratenwet te controleren en te bepalen wat het lichtvermogen en het rendement van de lamp is.

Benodigdheden:
75 W gloeilamp in fitting met snoer, rolmaat, lichtsterktemeter of lichtintensiteitmeter, enigszins verduisterde ruimte.

Aanwijzingen / opdrachten:
1 Meet eerst in de ruimte waar je gaat meten de hoeveelheid achtergrondlicht. Probeer je opstelling zo neer te zetten dat je achtergrondlicht constant is bij het doen van je andere metingen.
2 Meet nu de hoeveelheid licht als functie van de afstand. Denk eraan hoe meer meetpunten hoe meer je kunt zeggen over je meetnauwkeurigheid. Corrigeer je metingen voor de hoeveelheid achtergrondlicht.
3 Zet je metingen in grafiek en teken ook een grafiek waarbij je I tegen r-2 uitzet. Leg uit waarom het tekenen van deze grafiek nuttig is.
Bepaal ook het lichtvermogen van de lamp en het rendement.

Verslag:
Maak een volledig verslag van dit experiment.

dan kan deze opgave dus helemaal niet?

#4

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 10:27

Ik was mijn bericht nog aan het editen, voor ik je antwoord zag.

Lees het nog eens en heb je dan nog problemen?
Eric

#5

be4chris

    be4chris


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2009 - 10:33

ik heb metingen gedaan en heb de volgende antwoorden:

met een lamp p=60W
r (m) I (W/m▓) (1ste meting)
0,10 476,2
0,20 119,8
0,30 52,7
0,40 30,3
0,50 19,7
0,60 13,3
0,70 9,9
0,80 7,5
0,90 5,7
1,00 4,8

zou je hiermee het rendement kunnen berekenen?

#6

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 10:51

OK,

Reken uit je meetgegevens nu eens P (afgegeven lichtvermogen) uit. Uiteindelijk is dat niets anders dan de intensiteit vermenigvuldigd met de oppervlakte van de bol overeenkomend met r
In theorie moeten AL die waardes gelijk zijn.

Indien niet heeft het te maken met de invloed van directiviteit van de lamp, of met reflecties die je meetwaarden be´nvloeden.
Hoe er rekening mee dat op korte afstand je meetwaarden kunnen be´nvloed worden omdat een lamp niet ECHT een (dimensieloze) puntbron is en je lichtuitbreiding zich niet exact volgens de kwadratenwet gedraagt. Op langere afstand wordt die meetfout meer verwaarloosbaar.
En neem je r als afstand (geschat) naar het center van het lichtpunt (niet de huid van de lamp).

Voor goede metingen zou je die intensiteitsmetingen op meerdere punten van die bol moeten meten en de resultaten middelen vooraleer je hier P uit berekend (en zorgen dat je alleen het fdirect licht meet met uitschakeling van reflecties uit de ruimte).

Veranderd door E.Desart, 26 juni 2009 - 10:59

Eric

#7

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 10:58

zou je hiermee het rendement kunnen berekenen?

Je weet hoeveel Watt per meter je hebt bij een bepaalde straal. Je wat het oppervlak van de bol is met die straal. Je kan dus het aantal Watt per bol uitrekenen. Je weet ook hoeveel Watt de lamp is. Je kunt dus het rendement uitrekenen.

#8

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:03

Je weet hoeveel Watt per meter je hebt bij een bepaalde straal. Je wat het oppervlak van de bol is met die straal. Je kan dus het aantal Watt per bol uitrekenen. Je weet ook hoeveel Watt de lamp is. Je kunt dus het rendement uitrekenen.

Ik was dit als een soort oefening (huiswerktopic) aan het begeleiden.
Eric

#9

be4chris

    be4chris


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:04

kunnen jullie een voorbeeld uitrekenen aub, zodat wij het helemaal snappen?
met:
- p=60W
- I=467.2
- r=0.10 (meter)

wat is dan het rendement?

Veranderd door be4chris, 26 juni 2009 - 11:06


#10

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:10

Je eigen formule:

I= P : (4πr▓)

Los nu op voor P
Aangezien I gemeten is als lichtintensiteit wordt P lichtvermogen

Geef de formule voor rendement = .......
Het rendement slaat terug op de verhouding nuttig afgegeven lichtvermogen versus opgenomen vermogen (de rest gaat verloren als warmte).
Eric

#11

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:11

kunnen jullie een voorbeeld uitrekenen aub, zodat wij het helemaal snappen?

Nee. Je kunt wel je eigen berekening laten zien en dan gaan wij hints geven.

#12

be4chris

    be4chris


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:17

we hebben eerst de intensiteit omgezet in Lux, dus 467 x 228 = 106476
Daarna hebben we het vermogen van de lamp, 60 watt, ook met 228 vermenigvuldigt = 13680
nu hebben we alles in lux, dus passen we de formule toe: nuttig:ingevoerd = 7.78
dus rendement s 7.78

we hebben de formule niet x 100% gedaan, omdat we anders op 700% uitkwamen

#13

E.Desart

    E.Desart


  • >1k berichten
  • 2391 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:30

ik heb metingen gedaan en heb de volgende antwoorden:

met een lamp p=60W
r (m) I (W/m▓) (1ste meting)
0,10 476,2
0,20 119,8
0,30 52,7
0,40 30,3
0,50 19,7
0,60 13,3
0,70 9,9
0,80 7,5
0,90 5,7
1,00 4,8

Zet deze tabel eens om naar lichtvermogen P (alle rijen) volgens je eigen formule (omzetting naar lux overbodig)

Veranderd door E.Desart, 26 juni 2009 - 11:32

Eric

#14

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 26 juni 2009 - 11:45

De kwadratenwet van licht luidt: I= P : (4πr▓) = totaal bolvormig stralingsoppervlak

met:
- P = vermogen van de lamp
- I = intensitiet
- R is straal in meters

Bij de meeste verlichting is het stralingsopp. 70-80 % en kan dan worden geoptimaliseerde bij lampen met reflectievlakken nabij de fitting.

Mogelijk levert dit een bijdrag aan de topic!

#15

be4chris

    be4chris


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2009 - 12:36

Zet deze tabel eens om naar lichtvermogen P (alle rijen) volgens je eigen formule (omzetting naar lux overbodig)

kan je alstjeblieft een voorbeeld geven, hoeft niet met onze metingen, want we komen er al 2 ur niet uit ;)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures