Die Frage ist ja, wie highspeed schon erkannte, nicht ganz trivial.

Letztlich lautet sie: Ist der Widerstand der 2,4W-Lampe bei 100mA kleiner als 30 Ohm oder nicht?
Nur wenn der Strom durch die 2,4W Lampe bei 3V nicht höher als 100mA wäre nämlich, dürfte man beide Lampen hintereinander an 9V anschliessen.

Man kann sofort sagen, dass das nicht erlaubt ist, denn:
Bei der Nennspannung von 6V beträgt der Widerstand der 2,4W Lampe nur 15 Ohm, dann ist er bei 3V mit Sicherheit noch geringer.
Wir brauchen aber 30 Ohm. Diesen Wert erreicht der Glühfaden nicht einmal, wenn man ihn bis zum Schmelzpunkt erhitzt.

Etwas umständlicher, aber auch für nicht so leicht zu entscheidende Fälle geeignet, könnte man folgendermaßen vorgehen:

Mittels theoretischer Überlegung:
Man ermittelt anhand der geschätzten Fadentemperatur bei 2,4W und des Boltzman'schen T⁴-Gesetzes, wie heiß der Glühdraht bei 0,3W wird.
Dann schaut man in der Tabelle die Widerstands/Temperatur-Abhängigkeit von Wolfram nach und ermittelt den Widerstand bei dieser Leistung.

Einfacher und vor allem genauer gehts, wenn man sich ein 2,4W Scheinwerferlämpchen vom Fahrrad schnappt (das Rücklicht hat zufällig 0,6W ), und den Strom bei verschiedenen Spannungen misst.

Ich habe das vorhin mal gemacht und folgende Werte erhalten:

Code :

I[mA] U[V] 51,3 0,0846 98,4 0,4185 149,6 1,0468 198,6 1,798 250 2,753 300 3,849 350 5,071 384 6,005 400 6,465

Die Glaskolben dieser Lampe war schon deutlich dunkel gefärbt und der Faden deshalb gegenüber einer neuen sicher merklich dünner.
Man erkennt das auch an den beiden letzten Werten: Bei der Nennspannung fließen nur 96% des Nennstroms bzw. man braucht fast 8% Überspannung um den Nennstrom zu erreichen.

Anhand der Messwerte kann man aber zwei Fragen leicht beantworten:
1) Die Reihenschaltung der beiden Lampen an 9V ist nicht zulässig.
2) Die höchstzulässige Anschlussspannung der Schaltung beträgt nur etwa 6,4V.

Insbesondere das zweite Ergebnis lässt sich aus den Werten für den Warmwiderstand der Lampen nicht ablesen. Hier käme man auf 7,5V




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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Okt 2006  3:49 ]

Hallo werte Ratsucher -geber,

perl hat ja wieder keine Mühen und Lampen gescheut um fundiert zu antworten.

@blubb: Gerne wüßte ich ob der Fragesteller (wie high_speed vermutet) in der Aufgabe nun ein lineares Widerstandsverhalten (der Widerstand ist konstant, also unabhängig vom Lampenstrom und somit der Glühwendeltemperatur) der Lampen vorausgesetzt hat?
Oder ging er bei der Fragestellung davon aus, daß der von perl gezeigte Effekt des temperaturabhängigen Widerstandes vorliegt?
Kannst Du das in Erfahrung bringen und uns mitteilen?

Für die hierzu erforderliche Mühewaltung dankend
Dreheisen


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Es handelt sich bei obenstehendem um wohlgemeinte, private Tipps welche jedoch jegliche Haftung ausschliessen.
PS: An welcher Anstalt (Bildungseinrichtung?) wurde die Frage gestellt?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Dreheisen am 11 Okt 2006 14:05 ]

Also als "Ehemaliger" (sieh Pseudonym ) würde ich auf ersteres tippen und ich finde es auch legitim, die Frage so zu stellen. (Auch wenn es eigentlich nicht korrekt ist, aber hier soll sicher eben gerade die Auswirkung der verschiedenen [Nenn-] Widerstände bei der Reihenschaltung untersucht werden.
Sollte tatsächlich ein Schüler die Temperaturabhängigkeit - zumindest qualitativ - ins Spiel bringen, wäre das eine gute Gelegenheit für ein paar Pluspunkte!

Sehe ich genau so.

In Grundlagen reicht es vollkommen aus, die Frage so zu stellen. Wenn man das dann kann, kann man an den Widerstandsverlauf bei Spannungsänderung gehen.

Nach 200 Jahren exzessivem Studium der Materie wird man dann ein Perl

EDIT:

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Beckenrandschwimmer am 12 Okt 2006 16:36 ]

Hallo,

@PhyMaLehrer und Becky

Da ich überhaupt froh bin wenn sich noch jemand für Technik interessiert, widerspreche ich Euch nicht.
Aber mit Blick auf verbissene Diskussionen im Rahmen einer weiteren Ausbildung ( mein Lehrer hat aber gesagt der Widerstand sei konstant..., in der Arbeit habe ich aber volle Punkte gekriegt..., usw.) sollte mann die Wissbegierigen auf die Vereinfachung hinweisen.
Deswegen meine Frage an blubb.

mfG
Dreheisen

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Einspruch stattgegeben!
Meine Bemerkung sollte auch nur "rechtfertigen", daß man einem Schüler, der erst kürzlich das Ohmsche Gesetz kennengelernt hat, ruhig so eine Aufgabe stellen darf, wenn auch eigentlich mehr dahinter steckt. (... was sich mit einfachen rechnerischen Mitteln wahrscheinlich gar nicht gänzlich klären läßt)
Aber wie gesagt: Prinzipiell sind wir uns einig!

Hat's blubb denn nun eigentlich gepackt??

Zitat : PhyMaLehrer hat am 13 Okt 2006 18:33 geschrieben :

Meine Bemerkung sollte auch nur "rechtfertigen", daß man einem Schüler, der erst kürzlich das Ohmsche Gesetz kennengelernt hat, ruhig so eine Aufgabe stellen darf, wenn auch eigentlich mehr dahinter steckt.

Gegenthese: Didaktisch ebenso wie lebenspraktisch ist es immer ein grober Fauxpas, zu Einuebungszwecken Aufgaben zu stellen, auf die ein erlerntes Modell nicht anwendbar ist.

Wenn ein Schueler das Ohmsche Gesetz ueben soll, dann bitte nicht mit Aufgaben, die ihn am Sinn zweifeln lassen, weil das rasch zu der berechtigten Frage "Wozu der Mist, wenns nicht mal stimmt" fuehrt. Es gibt ja genuegend Aufgaben, die sich messtechnisch gut pruefen lassen.






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cathode and anode than are 
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