Wie funktioniert eine Glühbirne?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Ich habe eine haushaltsübliche 60 Wt Glühbirne an über 1 kV Spannungsquelle angeschlossen, damit diese nicht durchbrennt findet eine regelmäßige Stromunterbrechung statt. Die Birne flackert stark und erreicht die Helligkeit über 60 Wt.
Was mir aufgefallen ist: die Birne wird punktuell heiß.Ich habe weitere Birnen ausprobiert, die Erwärmung war auch punktuell. Die Birne war wenige Sekunden an, und ist praktisch kalt geblieben, nur in Bereich von ca. 1 cm² ist diese so heiß geworden, dass ich Angst habe meine Lippen zu verbrennen.
Meine Frage. Wie verteilt sich die Wärme vom Glühdraht um eine Birne?

Ist es nicht so, dass die Birnen generell einen Strahl aussenden, und die Verteilung der Wärme über den gesamten der Glaskolben aus einem bestimmten Punkt erfolgt? Welche Tests können mir helfen, die Art des Strahls zu ermitteln? Im optischen Bereich erscheint mir die Lichtverteilung relativ symmetrisch. Ich bin für jede Idee dankbar.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Du verbrennst Dir also fast und punktuell Deine Lippen auf 1 cm² mit zeitweise an 1 kV angeschlossenen und flackernden Glühlampen bei "60 Wt Strahlung" und möchtest gern wissen

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Das Glas speichert die zugefügte Wärme, die Birne war natürlich zuerst rausgeschraubt.
Aber ich habe jetzt meine Messmethode verfeinert.
Bei eingeschalteter Birne messe ich mit einem Temperatursensor zw. 116° bis 130°C. Als ich die Spannung von 1050 V auf 1350 V erhöht habe, bzw. die Stromunterbrechung entlang des Drahtes (hier muss ich noch meine Vermutung durch das genaues Ausmessen überprüfen) verlagert habe, fand eine Wanderung des erhitzen Punktes statt. Ich habe das Gefühl, dass noch 2. Hitzepunkt existiert, nur ist seine Fläche nicht so punktuell wie bei dem 1. Punkt der wenige Millimeter groß ist.
Auch nach mehreren Minuten wollte die Wärme sich nicht gleichmäßig auf dem Glaskolben verteilen. Mittlerweile denke ich, dass ich mit stehenden Wellen zu tun habe. Ich brauche Ideen wie ich diese visualisieren kann.
Welche Stoffe verändern punktuell Ihre Farbe bei Temperaturzufuhr an die 100°?

... · Gast

Wie stark sich der Glühfaden punktuell erwärmt, dürfte von der Schaltfrequenz des Netzteils abhängen.

Leonardo vom Winde · Anmeldungsdatum: 24.02.2011 Beiträge: 237 Wohnort: Dritter Planet

Moin,

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Bitte http://www.bilder-hochladen.tv/pic/H1djwqYI/
Nachbau auf eigene Gefahr
http://www.bilder-hochladen.tv/pic/u7cO4m9H/
P.S. Jetzt sehe ich, dass die Leistung der Birne nur 40 Wt betrug, jetzt nicht mehr, nach dem ich meinen Versuchsaufbau änderte, die Spannung erhöhte und einen Lichtbogen in der Birne zündete. Seltsam, aber die Birne wurde wieder auf gleicher Stelle heiß, wobei diese sich ziemlich oben befand.

Gast Martin · Gast

Hallo D2,

was fuehrte Dich zu solchem Experment smile

Aber die Antwort koennte folgende sein:
Bei so hoher Spannung wird ein sehr hohes Strom durch den Draht geschickt, was letztendlich zur Erwaermung fuehrt. Dadurch brennt er Durch auf der duennsten Stelle.

Wie die duennste Stelle zu stande kommt? Vermutlich so:
1) Wolfram ist sehr sproede und schlecht bearbeitbar. Von daher kann ich mir vorstellen, dass es Unfleichmaessigkeiten bei der Fertigung auftreten. Diese sind im normalfall kaum von Bedeutung. -> Also Der Draht ist fuer *sachgemaesse* Anwendung auch mit den Ungleichmessigkeiten dimensioniert

oder
2) Es ist eine Sicherung. Stell Dir mal vor, dass die Gluehbirne z.B. mit 1350 V smile

angespeist wird und ist dabei im Konleuchter montiert. Der Draht wird insgesamt so heiss, dass er buchstaeblich runtertropft. Du kannst Dir auch gut vorstellen, was passieren wuerde, wenn jemandem das gluehende Wolfram "hinter den Kragen tropft" smile

Zu der warmer Stelle:
Die Gluehbirne ist mit einem Gas gefuellt, normalerweise mit Stickstof. Die heisse Stelle wird durch die Waerme die in dem Gas, welcher sich in der Naehe des Drahtes befand, erwaermt.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Ich habe diesen Effekt nur zuffalig entdeckt.
Ich kann diesen so reproduzieren, dass die Birne nicht durchbrennt.
Ich werde wegen der Sache mit der warmen Stelle weitere Versuche machen.