Wie würdet ihr eine Glühwendel konstruieren, um ein möglichst helles Leuchten zu erzeugen?
Stellt euch mal vor, ihr würdet solch ein Licht bauen. Wie würdet ihr ( wie oben in der Fragestellung) ein besonders helles Leuchten erzeugen?
4 Antworten
Eine Glühwendel muss möglichst eng gewendelt werden.
Begründung: Die vom elektrischen Strom erzeugte Wärme wird vom Draht vor allem durch Wärmestrahlung abgegeben. Beim gewickelten Teil des Drahtes wird die abgestrahlte Energie einer Windung von der benachbarten Windung teilweise wieder absorbiert, so dass sich die Windungen gegenseitig heizen. Beim geraden Drahtstück hingegen wird die Wärme in die umgebende Luft abgestrahlt. Dadurch hat die Drahtwendel gegenüber dem geraden Drahtstück einen geringeren Wärmeverlust und somit bei gleicher Stromstärke eine höhere Temperatur, so dass sie bei niedrigen Strömen zu glühen beginnt als der gerade Teil des Drahtes.
Wenn man das Licht bündeln möchte (Scheinwerfer), dann ist es sinnvoll, die Länge der Glühwendel kurz zu halten, damit man sie nahe des Brennpunkts einer Linse oder eines Reflektors unterbringen kann. Das heißt, die Spannung muss relativ niedrig sein (z.B. 12 Volt).
Um eine entsprechend hohe Leistung zu haben, muss viel Strom fließen, die Wendel muss also dick sein.
Bei einer 230-Volt-Glühlampe ist die Wendel eher lang und dünn, da muss das Licht ja auch nicht gebündelt werden.
12 Volt hat den Nachteil, dass sich die Energie nicht über größere Entfernungen verlustarm übertragen lässt. Beim Auto ist das kein Problem, aber bei der Eisenbahn baut man deshalb in jede Signallampe einen eigenen Trafo ein, der vor Ort die Spannung heruntertransformiert.
Vorraussetzung ist das du die Wendel evakuieren kannst.
Mit Sauerstoff in der Umgebung bekommst du kein helles leuchten hin.
Ansonsten braucht man sich nur heutige Bauformen ansehen, das muss man nun nicht selber erfinden.
Vielleicht wäre ein Lichtbogen zwischen Kohlestiften effektiver?