Glødeplugg og watt

[Corvinus]

Leker med tanken om å hive på en "ez start" ledning i bilen med en bryter på fra rx til plugg. Jeg tenkte det ville være gøy å lage denne selv og lære litt mer om elektronikk på veien. Lufter tankene litt mens jeg vurderer det videre og evt. heller bare kjøper PushGlo.

Teorien
Motstanden på glødepluggen jeg har som sitter i en Savage X, er på 0,5 Ohm. Den trekker da ca 3A (I=V/R) når gløderen gir 1,2v. Dette utgjør 3,6 Watt (P=V*I).

Dersom jeg monterer en 10 Ohm resistor burde det senke strømtrekket til 0,6A (I=V/R) som igjen gir ca samme - 3,6 watt - videre til pluggen som 1,2v ville gjort uten resistoren. Altså:

Vanlig gløder:
1,2v / 0,5 Ohm = 3A
3A * 1,2v = 3,6 Watt.

RX batteri:
6v / 10,5 Ohm = 0,57A
0,57A * 6v = 3,42 Watt.

Tok her med de ekstra 0,5 Ohm's som pluggen selv har.

Det står jo overalt at man MÅ ha 1,2 - 1,9 volt ca til en glødeplugg, ellers brenner den opp. Men hva om man justerer wattforholdet som ovenfor ved hjelp av en 10 ohm resistor som tåler varmetapet (f.eks. en 10w resistor), vil den da fortsatt bli voldtatt av høyere volt?

[extra]

Ja, siden spenningstapet er minimalt selv med motstand. 0.57A er ikke mye belastning og tipper pakka dropper fint lite under 6v

Men putt nå en glødeplugg rett i 6v å se hva som skjer. Funker sikkert en stund, men faren for å brenne av tråden temmelig fort er stor.

[Rolf]

Om pluggen trekker 3A ved 1.2V vil du trenge en motstand som som trekker 3A ved 4.8V (6V-1.2V)
R = 4.8V/3A = 1.6 Ohm

Effekten motstanden må tåle
P = 4.8V * 3A = 14.4W

Alt forutsetter at den trekker 3A ved 1.2V

[Corvinus]

Om pluggen trekker 3A ved 1.2V vil du trenge en motstand som som trekker 3A ved 4.8V (6V-1.2V)
R = 4.8V/3A = 1.6 Ohm

Effekten motstanden må tåle
P = 4.8V * 3A = 14.4W

Alt forutsetter at den trekker 3A ved 1.2V

Så man kan ikke fylle opp energiarealet i glødetråden like effektivt med 6v og 0,57A (3,42w) på samme måte som 1,2 og 3A (3,6w) ville gjort?

Begge vil jo yte tilnærmet 3,6 watt. Jeg forstår rasjonalen bak 18w ved at man beholder 3A i effektforholdet hvis det er 3A glødepluggen vil ha, men det virker litt ekstremt å måtte gå så høyt i effekt bare for å tape 14,4w igjen. Men det er kanskje den effekten jeg sitter med enten jeg vil eller ikke, den bestemmes av strømkilden og ikke motstanden.

Ikke så lett å bli klok på, siden 6v / 10,5 Ohm ville gi 0,57A. Da er også 6v / 0,57 = 10,5 og 0,57 * 10,5 ca 6v. Som alt i alt forteller meg at 10 Ohm vil senke strømmen til 0,57 og vil da fungere greit med 6v som gir 3,6w. Men jeg tar vel feil utgangspunkt i hvordan denne loven appliseres i praksis.

Er strømtrekket som pluggen/objektet vil ha (i dette tilfellet 3A) en statisk variabel i alle Ohm's lov utregninger hvor man skal bruke motstand for å tolerere andre strømkilder?

[extra]

La oss ta ett eksempel fra det daglige.
I stikket hjemme har man 220v tilnærmet. Hvis du putter i en varmeovn/motstand der som trekker 10A så får man en effekt på 2200 Watt. La oss kalle dette for gløderen.

Hvis hele distribusjonsnettet i Norge skulle basere seg på 220 volt så ville vi trenge overføringskabler på flere millioner kvadrat for å tåle effekten.
For å minske strømmen men beholde effekten så må man øke spenningen. Overføringen til abonnenter skjer via 22000 volt nettet. For å levere 2200 watt til den nevnte varmeovnen hos fru Hansen, så er nå strømtrekket redusert ned til 0,1A fra hovednettet ved hjelp av en lokal transformator.
Det du vil nå er å forsyne varmeovnen med 22000volt og beholde watt. Da skjønner du at det ikke går så greit. Man kan tåle en strømgjennomgang med 220 volt om strømmen er lav, men med 22000volt i kroppen så er man død. Og det er varmeovnen også.

Men hvorfor ikke bare lodde på en ledning med plugg fra en spesifikk celle ut fra RX pakka di, så har du 1,2 volt. Sliter kanskje bittelitt på den ene cella da, men de har flere i butikken

[Corvinus]

La oss ta ett eksempel fra det daglige.
I stikket hjemme har man 220v tilnærmet. Hvis du putter i en varmeovn/motstand der som trekker 10A så får man en effekt på 2200 Watt. La oss kalle dette for gløderen.

Hvis hele distribusjonsnettet i Norge skulle basere seg på 220 volt så ville vi trenge overføringskabler på flere millioner kvadrat for å tåle effekten.
For å minske strømmen men beholde effekten så må man øke spenningen. Overføringen til abonnenter skjer via 22000 volt nettet. For å levere 2200 watt til den nevnte varmeovnen hos fru Hansen, så er nå strømtrekket redusert ned til 0,1A fra hovednettet ved hjelp av en lokal transformator.
Det du vil nå er å forsyne varmeovnen med 22000volt og beholde watt. Da skjønner du at det ikke går så greit. Man kan tåle en strømgjennomgang med 220 volt om strømmen er lav, men med 22000volt i kroppen så er man død. Og det er varmeovnen også.

Men hvorfor ikke bare lodde på en ledning med plugg fra en spesifikk celle ut fra RX pakka di, så har du 1,2 volt. Sliter kanskje bittelitt på den ene cella da, men de har flere i butikken

Har allerede bestilt en PushGlo så det løser seg med pluggen

Men som den teorifrik og nyskjerrigper jeg er ble jeg litt hengt opp i dette med kraftfordeling og grunnprinsippene bak praktisk bruk av ohm triangelet. Jeg skjønte eksempelt ditt ovenfor, har bare lurt på hvorfor det faktisk er slik, men det ligger mye dypere igjen. Jeg får kanskje bare la det ligge ved at volt og watt blir nærmest statiske variabler når man skal forsyne med energi og at det er gambling å gå utenfor spesifikasjonene til produktet som skal ha strøm.

Si jeg har en lysdiode som trenger (bare finner på noe her) 2.5v og 50mW for å lyse. Hvis jeg skulle kobla den til en 6v kilde også, er det da så enkelt som dette?

(6V - 2.5V) / 0.05A = 70 Ohm.
(6V - 2.5V) * 0.05A = 0,175 Watt.

Her er strømtrekk og volt statiske og ut fra det får man behovet for en resistor på 70 Ohm og som må tåle 0,2 Watt (en standard 1/4 man får på clas ohlson burde holde).

[Rolf]

Tenkt lysdiode:
2.5V
50mW

Strømtrekk = 0.050W/2.5V = 0.02A


6V-2.5V =3.5V


R = 3.5/0.02A = 175 Ohm

[Corvinus]

Tenkt lysdiode:
2.5V
50mW

Strømtrekk = 0.050W/2.5V = 0.02A


6V-2.5V =3.5V


R = 3.5/0.02A = 175 Ohm

Oi, jeg som surra. Mente 50mA ikke mW.

[H93]

Det står jo overalt at man MÅ ha 1,2 - 1,9 volt ca til en glødeplugg, ellers brenner den opp. Men hva om man justerer wattforholdet som ovenfor ved hjelp av en 10 ohm resistor som tåler varmetapet (f.eks. en 10w resistor), vil den da fortsatt bli voldtatt av høyere volt?

Du kan nok fint benytte et 6v batteri som drivbatteri til en gløder med en resistans i serie med pluggen.

Du vil ha et spenningsfall på 1,5V over pluggen, som har en indre resistans på 0,5 Ohm. Altså må resistansen ha et spenningsfall på 4,5V.

0,5 Ohm / 1,5V = 3A. Det skal gå 3A gjennom kretsen.
4,5V / 3A = 1,5 Ohm 15w.

Om man nå tenker annerledes, så vil 6v / 2 Ohm (den totale resistansen i kretsen) bli 3A.
Spenningsfallet over pluggen vil være 1/4 av 6V, fordi resistansen i pluggen er 1/4 av den totale resistansen i kretsen.


(Ser i etterkant at Rolf i post #3 har rett)

[extra]

En trekant kan ikke beholde formen om man kun forandrer den ene siden. Da blir en side til også forandret. Slik er Ohms lov.

P=UxI


Du har kanskje sett denne en gang? Man kan kun ha en konstant i følge Ohms lov. Beholder du spenning og strøm, så kan ikke motstand justeres alene. Derfor heter det Ohms LOV.

Eneste urealistiske muligheten jeg ser er at du kompenserer motstanden så høy at spenningstapet tilsvarer 6volt minus 1,2volt =4,8 volt i spenningsfall. Men da får du også en variabel til, nemlig strømkildens kapasitet. For en RX pakke så blir det som en kortslutning.

Ett eksempel fra hjemmet. Man har en kompressor 150m borte fra huset ditt. Da strekker du en skjøteledning fra stikket hjemme. Kompressoren trekker 2000watt og du bruker en 1,0 kvadrat kabel i kobber. Tapet i kabelen er enormt og man ender opp med at tomgangsspenning er sånn ca grei nok, men med engang man belaster kabelen så dropper spenningen drastisk og kompressor starter ikke pga for lav volt. Altså det er fysisk umulig å kun forandre den ene siden av trekanten. Her har man en lang kabel(større motstand) og samtidig beholde spenning blir da umulig.

Formelen for spenningsfall for enleder:


Lengden er lengden av 1 leder, ikke samlet lengde. Derfor ganges det med 2 i denne formelen.
∆U=Spenningsfall
I=Strømmen i lederen(målt i ampere)
l=Lengden på lederen(målt i meter)
cosφ=faseforskyvningsgrad
A=ledertverrsnitt(målt i mm²)
ρ=Resistansen til lederen ved 1 meter og 1mm² tversnitt.


For å si det enkelt, det bare er sånn

[Corvinus]

... For å si det enkelt, det bare er sånn

Takk for konstruktiv info, hadde ikke sett den trekanten og det hjalp å gjøre ting litt klarere, dette er noe jeg vil ha på grep. Jeg begynner å se motstanden i selve pluggen som konstanten som ikke kan forandres, og at den måtte vært større om jeg skulle kunne fyrt løs med mer volt og mindre strøm.

[H93]

En trekant kan ikke beholde formen om man kun forandrer den ene siden. Da blir en side til også forandret. Slik er Ohms lov.

P=UxI


Du har kanskje sett denne en gang? Man kan kun ha en konstant i følge Ohms lov. Beholder du spenning og strøm, så kan ikke motstand justeres alene. Derfor heter det Ohms LOV.

Eneste urealistiske muligheten jeg ser er at du kompenserer motstanden så høy at spenningstapet tilsvarer 6volt minus 1,2volt =4,8 volt i spenningsfall. Men da får du også en variabel til, nemlig strømkildens kapasitet. For en RX pakke så blir det som en kortslutning.

Ett eksempel fra hjemmet. Man har en kompressor 150m borte fra huset ditt. Da strekker du en skjøteledning fra stikket hjemme. Kompressoren trekker 2000watt og du bruker en 1,0 kvadrat kabel i kobber. Tapet i kabelen er enormt og man ender opp med at tomgangsspenning er sånn ca grei nok, men med engang man belaster kabelen så dropper spenningen drastisk og kompressor starter ikke pga for lav volt. Altså det er fysisk umulig å kun forandre den ene siden av trekanten. Her har man en lang kabel(større motstand) og samtidig beholde spenning blir da umulig.

Formelen for spenningsfall for enleder:


Lengden er lengden av 1 leder, ikke samlet lengde. Derfor ganges det med 2 i denne formelen.
∆U=Spenningsfall
I=Strømmen i lederen(målt i ampere)
l=Lengden på lederen(målt i meter)
cosφ=faseforskyvningsgrad
A=ledertverrsnitt(målt i mm²)
ρ=Resistansen til lederen ved 1 meter og 1mm² tversnitt.


For å si det enkelt, det bare er sånn

Jeg snakker ikke om spenningsfall i en leder, og slett ikke om induktans (vekselstrømsmotstand) som den formelen du viser er

Jeg bare mener at 6V over en glødeplugg på 0.5 Ohm SERIEKOBLET med en resistor på ca 1.5 Ohm gir et spenningsfall på 1.5V over pluggen....

Rett meg for all del om jeg har feil.

[H93]

Et praktisk eksempel:



R1 er resistansen du vil ha i serie, R2 er glødepluggen.

Formelen for å regne ut spenningen over R2 (pluggen) er:

VR2=Vinn*R2/(R1+R2)

6V*0.5Ohm/(0.5Ohm+1.5Ohm)=1,5V over pluggen dersom glødepluggen er på 0.5Ohm og serieresistansen er på 1.5Ohm.

[Corvinus]

Jeg snakker ikke om ...

extra sitt innlegg var vel helst rettet til meg, og han traff bra på et par ting som gjorde ting litt klarere for meg på helt generell basis ang elektrisk "båndbredde" og wattforhold.

Et praktisk eksempel: ...

Er ikke kjent med den formelen eller nøyaktig hvorfor jeg trenger den (tar forbehold om at jeg er trøtt og at det snart er leggetid)... Men kommer frem til 2(R2) Ohm + 0.5(R1) Ohm, dersom plugg er 0,5 Ohm og målvolt er 1,2V og strømtrekk er 2,4A og batteriet som skal forsyne er 6V. Da burde vel R1 ta opp kampen med de ekstra 4,8V og 2,4A (enorm sløsing med strøm, så forblir bare teoretisk) og R2 (pluggen) få det som er igjen (1,2V).

[H93]

extra sitt innlegg var vel helst rettet til meg..

Hehe, ja ser det nå, du er ikke alene om å være litt trøtt på kveldene