Springen naar inhoud

stroomsterkte -> warmte



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Shadow

    Shadow


  • >1k berichten
  • 1227 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 januari 2013 - 23:56

Hallo,

kan iemand uitleggen waarom de warmteontwikkeling in een draad afhangt van de stroomsterkte en niet van de spanning? Voor mij klinkt het namelijk logischer dat de stroomsterkte van allebei afhangt, i.p.v. slechts van de stroomsterkte.
En klopt het dat de warmteontwikkeling van twee draden met dezelfde stroomsterkte, maar verschillende spanning gelijk is?

bvd

Veranderd door Shadow, 24 januari 2013 - 23:57


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

#2

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2141 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 januari 2013 - 00:41

De warmteontwikkeling in een draad is recht-evenredig met spanning, stroomsterke en tijd.

Q = U x I x t

Maar omdat U = I x R kun je ook schrijven: Q = I2 x R x t

Als door twee draden de stroomsterke I gelijk is en de spanning verschilt dan verschilt ook de weerstand R en is dus

I2 x R x t voor beide draden niet gelijk.

#3

mr.nobody

    mr.nobody


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2013 - 11:44

Of anders gezegd:
het vermogen dat je verliest is: (omgezet wordt in warmte)
Pverlies = U*I
met U = I*R
Pverlies = I2*R

#4

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2141 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 januari 2013 - 12:31

@ mr. nobody

......het vermogen dat je verliest is: (omgezet wordt in warmte)Pverlies = U*I...........


Een lamp, vermogen 100 W, brandt 100 uur. U = 220 V.

Wat is naar jouw idee het vermogen van de lamp na die 100 uur?

#5

Olezgus

    Olezgus


  • >250 berichten
  • 391 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2013 - 13:08

@ Margriet
Ik snap je opmerking richting mr. nobody niet. Hij heeft het over warmteproductie per tijdseenheid, maar zegt verder precies hetzelfde als jij ?
Rekenen in vermogens lijkt me eerlijk gezegd zelfs logischer, aangezien een draad ook warmte verliest aan zijn omgeving, dus na X uur heb je niet per se (netto) X maal P warmte toegevoegd.

Als het echt om de interpretatie gaat: je kan het zien als wrijving. Elektronen stromen door de draad, maar botsen onderweg steeds. Hoe meer elektronen hoe meer wrijving, vandaar de afhankelijk van I. En de geleiding kan je koppelen aan het aantal botsingen: in een slechte geleider botsen elektronen onderweg vaker.
Dit is heel erg versimpeld, maar verduidelijkt de zaak misschien wel.

Het tweede deel van de vraag is door Margriet al beantwoord.

Veranderd door Olezgus, 25 januari 2013 - 13:12


#6

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8788 berichten
  • VIP

Geplaatst op 25 januari 2013 - 13:54

Die vergelijking met wrijving vind ik altijd maar een lastige - wrijving is een bulkeigenschap en gewoon niet van toepassing op elementaire deeltjes.

Rekenen met vermogens is wel logisch: normaliter is het meer om het verloren vermogen te doen dan om de opwarming van de draad. Zou je de draad compleet isoleren, dan zou die na verloop van tijd altijd smelten. Als je wilt berekenen of een draad dik genoeg is voor een gegeven stroom moet je ook kijken naar hoe de draad zijn warmte kwijt kan. Vrij in de lucht hangend is heel iets anders dan weggestopt in een buis in de muur.
Victory through technology

#7

Olezgus

    Olezgus


  • >250 berichten
  • 391 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2013 - 14:14

De stroom door een draad is ook een 'bulkgrootheid' ;)

#8

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 januari 2013 - 14:47

Wat is naar jouw idee het vermogen van de lamp na die 100 uur?

Dat is nog steeds 100W.
Let er wel op dat je de termen vermogen en energie(=warmte) niet door elkaar haalt.

#9

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2141 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 25 januari 2013 - 23:34

Beste Olezgus, Benm en Klazon,

Het ging mij om deze reactie van mr nobody:

Of anders gezegd: het vermogen dat je verliest is: (omgezet wordt in warmte)
Pverlies = U*I


Er wordt natuurlijk geen vermogen omgezet in warmte. Het vermogen van de draad om warmte te produceren blijft gelijk, aangenomen dan dat de spanningen en temp. gelijk blijven. Ik illustreer dit met een lamp met een vermogen van 100 W die ook na 100 uur branden nog steeds een vermogen van 100 watt heeft.

Hopelijk heb ik hiermee een misverstand uit de wereld geholpen en zijn al deze berichten niet al te storend voor Shadow .

Met vriendelijke groet,

Margriet

#10

Shadow

    Shadow


  • >1k berichten
  • 1227 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 januari 2013 - 02:58

Hey,

De warmteontwikkeling in een draad is recht-evenredig met spanning, stroomsterke en tijd.

Q = U x I x t

Maar omdat U = I x R kun je ook schrijven: Q = I2 x R x t

Als door twee draden de stroomsterke I gelijk is en de spanning verschilt dan verschilt ook de weerstand R en is dus

I2 x R x t voor beide draden niet gelijk.


Dat is inderdaad waar, maar ik zie niet in waarom je er niet voor kiest om die I om te schrijven naar U/R. Dan krijg je immers
Q = U^2 x t / R
en zou je kunnen stellen dat de warmte afhangt van de spanning.

Als het echt om de interpretatie gaat: je kan het zien als wrijving. Elektronen stromen door de draad, maar botsen onderweg steeds. Hoe meer elektronen hoe meer wrijving, vandaar de afhankelijk van I. En de geleiding kan je koppelen aan het aantal botsingen: in een slechte geleider botsen elektronen onderweg vaker.
Dit is heel erg versimpeld, maar verduidelijkt de zaak misschien wel.


Het verduidelijkt de zaak wel een beetje, maar: als de spanning groter is, dan krijgen de elektronen meer energie mee (toch?), dus dan zou je kunnen stellen dat de 'intensiteit' van de botsingen hoger is? M.a.w. een hogere spanning resulteert (dus toch) in een hogere warmteontwikkeling?

Veranderd door Shadow, 26 januari 2013 - 03:00


#11

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2141 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 januari 2013 - 12:29

Dat is inderdaad waar, maar ik zie niet in waarom je er niet voor kiest om die I om te schrijven naar U/R. Dan krijg je immers
Q = U^2 x t / R

Ja, waarom kies je voor een bepaalde formule
Maar maakt het volgens jou verschil of je bij een gegeven draad met een gegeven spanning kiest voor:

Q = U x I x t of voor Q = I2 R t of voor Q = ( U2 / R ) t ?


en zou je kunnen stellen dat de warmte afhangt van de spanning.


Onderzoek dat eens. Neem een eenvoudig getallenvoorbeeld bv.

U = 6 V, R = 2 Ω en tijd = t .

Bereken I en bereken Q6v

Verhoog U naar 12 V.

Bereken I en bereken Q12v

Welke invloed heeft verhogen van de spanning op de stroomsterkt en op de gevormde warmte ?

Veranderd door Margriet, 26 januari 2013 - 12:35







Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures