Hur starkt lyser lampan? (16 V, 3W istället för 34 V, 3W)
Hej, jag behöver hjälp med följande uppgift:
I Annas adventsljusstake för 7 ljus har en lampa gått sönder och alla ljusen slocknar. På lampan står 34 V, 3 W. Hon har ingen sådan lampa men hittar lampor till julgranen. På dem står 16V, 3 W Vad händer om hon skruvar i en sådan lampa i ljusstaken? Lyser den starkare eller svagare än de andra? Hur lyser den jämfört med om hon hade satt i en riktig lampa.
Man kan ju räkna ut strömmen och det vet jag att jag kan göra med sambandet I = P/U, men hur hjälper det mig sen (om det ens gör det)? Vad är det som påverkar hur starkt en lampa lyser?
Räkna på strömmen och räkna sedan på vilken ström som borde gå genom lamporna och därmed vilken effekt de utvecklar. Då blir det tydligt. Du vet redan från början att U=238 V (eller 230 V om det är en dålig ljusstake utan transformator).
Du vet redan från början att U=238 V (eller 230 V om det är en dålig ljusstake utan transformator).
Det är 230 V i ett vanligt vägguttag, det hr till allmänbildningen att veta, åtminstone om man läser natur eller teknik (eller el!).
Varför skulle en helt normal advensljusstake vara dålig bara för att den inte har en (helt onödig) transformator? För all del, jag skulle inte köpa en sådan nuförtiden, när det finns så bra energisnålare lampor. 34 W från en lampa, det är mycket värme det!
naytte skrev:Räkna på strömmen och räkna sedan på vilken ström som borde gå genom lamporna och därmed vilken effekt de utvecklar.
Vi säger att strömmen skulle vara 10 % lägre än vad den borde vara, skulle det då innebära att effekten blir 10 % lägre än 3 W?
Effekten beräknas som U*I, enligt ohms lag är U= R*I, om vi sätter in det i det första uttrycket får vi
Effekt = R*I2
Ture skrev:Effekten beräknas som U*I, enligt ohms lag är U= R*I, om vi sätter in det i det första uttrycket får vi
Effekt = R*I2
Behöver jag räkna ut resistansen också?
Det vet jag inte, det jag ville belysa är att effekten ändrar sig med kvadraten på strömmen.
Om strömmen sjunker 90%, sjunker effekten 81%
Ja okej, jag fattar. Jag testar! :)
Smaragdalena skrev:Du vet redan från början att U=238 V (eller 230 V om det är en dålig ljusstake utan transformator).
Det är 230 V i ett vanligt vägguttag, det hr till allmänbildningen att veta, åtminstone om man läser natur eller teknik (eller el!).
Varför skulle en helt normal advensljusstake vara dålig bara för att den inte har en (helt onödig) transformator? För all del, jag skulle inte köpa en sådan nuförtiden, när det finns så bra energisnålare lampor. 34 W från en lampa, det är mycket värme det!
Kanske det... Jag är väl bara fortfarande sur från när jag fick 0/0/0 av 0/0/4 på just den här uppgiften på grund av det antagandet... Men du har rätt, en transformator finns det nog inte på den.
Vilket antagande?
Jag antog att ljusstaken var gjord för 238 V istället för 230 V (på grund av att det fanns 7 stycken 34 V lampor i serie), och räknade sedan helt korrekt. Men det antagandet gjorde resten av svaret tydligen värdelöst...
Det känns lite väl hårt att ha dragit ALLA poäng för en sådan sak... 1 poäng, javisst, men alla?
Ture skrev:Det vet jag inte, det jag ville belysa är att effekten ändrar sig med kvadraten på strömmen.
Om strömmen sjunker 90%, sjunker effekten 81%
Det kvadratiska beroendet gäller för en "vanlig" resistor med konstant resistans.
Men en glödlampas resistans ökar när glödtråden blir het, se tex här https://www.electronics-notes.com/articles/basic_concepts/resistance/why-is-filament-incandescent-lamp-nonohmic.php vilket innebär att om strömmen faller under lampans nominella ström, så faller den nominella effekten mer än kvadratiskt, eftersom lampans resistans samtidigt minskar. Därför är det ofta mer komplext att räkna exakt vad som händer i dessa " lampbytaruppgifter" än att räkna som om lamporna vore konstanta resistanser.
Däremot är uppgiften ovan bra eftersom där jämför man olika lampor med varandra som det går lika stor ström igenom, och man kan iallafall lista ut vilken lampa som ger mer eller mindre effekt än den andra.
naytte skrev:Jag antog att ljusstaken var gjord för 238 V istället för 230 V (på grund av att det fanns 7 stycken 34 V lampor i serie)
Jag vet att spänningen i ett vägguttag är 230 V, men jag har samtidigt lärt mig att spänningen i en seriekoppling är summan av spänningarna. Varför blir den inte då 238 V? Får inte lamporna den spänning som de vill ha?
Avrundningsfel.
Smaragdalena skrev:Avrundningsfel.
Var?
Nä, lamporna kan inte "begära" spänning från vägguttaget. Lamporna får helt enkelt hålla till godo med den spänning som råkar finnas i vägguttaget.
I Sverige ska spänningen i vägguttaget ligga mellan 220 till 240V. Men den kan sjunka lägre om elleverantören har ett dåligt nät som inte är dimensionerat för den totala belastningen av nätet.
Den som konstruerar elektronisk utrustning måste se till att apparaten fungerar inom dessa intervall. I fallet med ljusstaken kommer den att lysa något starkare om du använder ett vägguttag med 240V än om du använder ett uttag med 220V, och tillverkaren måste se till att funktionen är godtaglig i båda fallen.
Vi säger att spänningen skulle ligga på 240 V, skulle den då totalt bli 240 V totalt i kretsen och inte 238 V även om det är mindre?
soltima skrev:Vi säger att spänningen skulle ligga på 240 V, skulle den då totalt bli 240 V totalt i kretsen och inte 238 V även om det är mindre?
Om det är 240V i vägguttaget så kommer 240V att fördelas över de sju lamporna, även fast det i uppgifttexten står "34V" på lampan. Men för att komma fram till ett svar på din uppgift så spelar det inte så stor roll om vägguttaget ger 220, 230 eller 240V.
Att det står "34V, 3W" på en glödlampa ska inte tolkas som att det alltid hamnar 34V över glödlampan. Det ska tolkas som att _om_ det hamnar ca34V över lampan så kommer den att utveckla ca3W effekt.
Ok, men det är väl därför som apparater måste anpassas, precis som du skrev innan?
soltima skrev:Ok, men det är väl därför som apparater måste anpassas, precis som du skrev innan?
Ja man måste se till att de kan hantera normala variationer i elnätet.
Hej igen, här är en till uppgift av samma princip. I b utgick jag från spänningen 230 V (eluttag), men facit tänkte sig att man skulle utgå från spänningen 14*16 V, pga från början 16 lampor med vardera spänningen 14 V över sig. Hur kommer det sig? Hur vet jag när jag ska tänka hur?
224 V eller 230 V eller 238 V, det borde gå på ett ut tycker jag.
soltima skrev:
Det är just den där typen av lampuppgifter som jag tycker inte är bra. Man kommer i slutändan fram till ett svar som är rätt, men påvägen fram till det rätta svaret så måste man göra antaganden, samtidigt låtsas facit som att det räknar exakt. För den stackars eleven som försöker dra enkla fysikaliska slutsatser med ohms lag, blir uppgiften onödigt komplicerad.
Och jo, man kan tycka att det är petitesser. Det är mycket riktigt petitesser för uppgiftens slutsats, eftersom man kommer fram till rätt svar ändå. Men det är _inte_ en petitess för den fysikaliska förståelsen av hur spänning, ström och resistans hänger ihop. Ett av det mest grundläggande man lär sig i ellära är hur pålagd spänning fördelar sig över seriekopplade resistorer. Elever som ser ett facit där det i beräkningarna ser ut som att den seriekopplade glödlampan skapar sin egen spänning, kommer det att bli kortslutning i huvudet på.
Jag skulle ha önskat att uppgifttexten kunde ha haft ett tillägg:
"Gör antagandet att spänningen i vägguttaget är 230V, och att lamporna kan räknas på som resistorer"
Om du får en liknande provuppgift så tycker jag att du ska inleda dina beräkningar med att du skriver att du gör dessa antaganden. (Om det inte redan står något om dessa antaganden i uppgiften)
Jag håller helt med! Jag räknade på 240 V och fick rätt svar, men det hela förvirrar mig... Jag ska tydligt skriva det antagandet ifall det kommer på ett prov (även om vissa lärare tydligen ger noll poäng för det...) Tack för all hjälp!
Varför inte 230 V, som vi har i våra vägguttag?
soltima skrev:Jag håller helt med! Jag räknade på 240 V och fick rätt svar, men det hela förvirrar mig... Jag ska tydligt skriva det antagandet ifall det kommer på ett prov (även om vissa lärare tydligen ger noll poäng för det...) Tack för all hjälp!
Jag tycker att du framförallt ska fråga din lärare hur du ska göra, eftersom han/hon sätter ditt betyg!
Men tror läraren att glödlampslingan i den beskrivna uppgiften kan "beställa" spänning från vägguttaget så har han/hon fel. För att ljusstaken ska kunna "beställa"spänning, så måste den innehålla ytterligare elektronik än glödlamporna. Det var just detta som Naytte här ovan insåg, drog då en helt rimlig slutsats med tanke på gymnasieelevers kunskapsnivå, men fick noll poäng på uppgiften.
Om det hade varit till exempel LED-lampor i julgrans slingan, så hade slingan behövt innehålla sådan extra elektronik, till exempel transformator eller annan spänningsomvandlare. Det är eftersom vägguttagets spänning och LED'arnas spänning överensstämmer för dåligt med varandra. Jag tror att det var det som missledde Nayette, och det är _så_ synd när elever som har lite extra kunskap, får noll poäng just pga den extra kunskapen.
Smaragdalena skrev:Varför inte 230 V, som vi har i våra vägguttag?
Jag räknade på det, men råkade skriva fel här.
JohanF skrev: Jag tycker att du framförallt ska fråga din lärare hur du ska göra, eftersom han/hon sätter ditt betyg!
Jag ska göra det och hoppas på att jag inte har en liknande lärare som naytte när det kommer till detta...
JohanF skrev:
Elever som ser ett facit där det i beräkningarna ser ut som att den seriekopplade glödlampan skapar sin egen spänning, kommer det att bli kortslutning i huvudet på.
Jag skulle ha önskat att uppgifttexten kunde ha haft ett tillägg:
"Gör antagandet att spänningen i vägguttaget är 230V, och att lamporna kan räknas på som resistorer"
Om du får en liknande provuppgift så tycker jag att du ska inleda dina beräkningar med att du skriver att du gör dessa antaganden. (Om det inte redan står något om dessa antaganden i uppgiften)
Jag tycker inte att det ser ut så i facit. Visst hade lösningsförslaget kunnat vara bättre, men lösningsförslag har en annan funktion än exempeluppgifter i boken (som brukar ge mycket mer förklaring med ritningar osv). Elever borde inte studera lösningsförslagen om de inte först har försökt lösa uppgiften.
Jag anser att uppgifter kan lämna sådant som att nätspänningen är ungefär 230 volt till elevens kunskap om verkligheten. Eleven borde också kunna förväntas göra rimliga approximationer, uppskatta noggrannheter, osv. Uppgiftens fråga var kvalitativ: "Lyser den starkare eller svagare?" Det hade varit bättre att börja facit med ett kvalitativt resonemang om det rätta svaret.
Pieter Kuiper skrev:JohanF skrev:
Elever som ser ett facit där det i beräkningarna ser ut som att den seriekopplade glödlampan skapar sin egen spänning, kommer det att bli kortslutning i huvudet på.Jag skulle ha önskat att uppgifttexten kunde ha haft ett tillägg:
"Gör antagandet att spänningen i vägguttaget är 230V, och att lamporna kan räknas på som resistorer"
Om du får en liknande provuppgift så tycker jag att du ska inleda dina beräkningar med att du skriver att du gör dessa antaganden. (Om det inte redan står något om dessa antaganden i uppgiften)Jag tycker inte att det ser ut så i facit. Visst hade lösningsförslaget kunnat vara bättre, men lösningsförslag har en annan funktion än exempeluppgifter i boken. Elever borde inte studera lösningsförslagen om de inte först har försökt lösa uppgiften.
Jag anser att uppgifter kan lämna sådant som att nätspänningen är ungefär 230 volt till elevens kunskap om verkligheten. Eleven borde också kunna förväntas göra rimliga approximationer, uppskatta noggrannheter, osv. Uppgiftens fråga var kvalitativ: "Lyser den starkare eller svagare?"
Håller helt med Pieter! Men det som blir fel är när lösningsförslaget inte visar vilka rimliga approximationer som gjorts utan räknar som om det vore exakt. De ambitiösa eleverna läser lösningsförslaget som lärobok, även nör de har kommit fram till samma svar som facit. Hur ska man annars utvecklas och lära sig nya saker?
JohanF skrev:Men det som blir fel är när lösningsförslaget inte visar vilka rimliga approximationer som gjorts utan räknar som om det vore exakt. De ambitiösa eleverna läser lösningsförslaget som lärobok.
Jo, tyvärr är det så. Jag brukade skriva fylligare lösningsförslag efter mina tentor. Men det finns begränsningar.
Det som jag är mer kritisk mot är vissa serier av lösningar på Youtube, där jag har sett att de gör ungefär samma sak som i det här lösningsförslaget. Fast i en sådan video kan man lätt säga mycket mer, prata om alternativ, säga vad som inte funkar som lösning, rita, prata om jämförbara saker osv. Där finns utrymme.
Och elever bör använda läroboken mer. Inte bara som en källa för formler.
Pieter Kuiper skrev:JohanF skrev:Men det som blir fel är när lösningsförslaget inte visar vilka rimliga approximationer som gjorts utan räknar som om det vore exakt. De ambitiösa eleverna läser lösningsförslaget som lärobok.
Jo, tyvärr är det så. Jag brukade skriva fylligare lösningsförslag efter mina tentor. Men det finns begränsningar.
Det som jag är mer kritisk mot är vissa serier av lösningar på Youtube, där jag har sett att de gör ungefär samma sak som i det här lösningsförslaget. Fast i en sådan video kan man lätt säga mycket mer, prata om alternativ, säga vad som inte funkar som lösning, rita, prata om jämförbara saker osv. Där finns utrymme.
Och elever bör använda läroboken mer. Inte bara som en källa för formler.
Agree!
