Dag Roos,

Wat het verband is tussen de door de lamp uitgezonden lichtsterkte I (in de eenheid candela cd) en de elektrische stroomsterkte I (in ampère), kan ik niet zeggen. Ik vermoed dat zo'n algemeen verband niet bestaat.

Welke coördinatentransformatie heb je uitgevoerd? De relatie tussen lichtsterkte en elektrische stroomsterkte is gecompliceerd doordat veel factoren invloed hebben op een niet-lineaire manier.

In de eerste plaats is het verband tussen de stroomsterkte I en het opgenomen elektrisch vermogen Pe van de lamp niet lineair. En ook niet kwadratisch volgens Pe=I²*R, doordat R verandert met de temperatuur van de gloeidraad (en dus met de stroomsterkte).

Ten tweede is het verband tussen het vermogen Pe en de temperatuur T niet lineair. Verder zal het uitgezonden vermogen in de vorm van licht Plicht niet recht evenredig zijn met de temperatuur T van de gloeidraad.

En ook niet evenredig met de vierde macht volgens P=constante*T^4 (wet van Stefan-Boltzmann), o.a. doordat we bij de lichtsterkte alleen (wit) licht meetellen en de wet van S/B over de totale uitgezonden straling gaat.

Zo kunnen we nog wel even doorgaan. Al met al is het onwaarschijnlijk dat je een algemeen verband tussen lichtsterkte en elektrische stroomsterkte kunt vinden. Toch kun je meer zeggen dan "hoe groter de stroomsterkte, hoe groter de lichtsterkte". Als je een redelijk aantal (zes?) redelijk betrouwbare meetpunten hebt, kun je een "ad hoc verband" tussen de beide grootheden vinden, bij benadering. Dat verband geldt niet algemeen maar alleen voor jouw situatie (déze gloeilamp enzovoort).

Je kunt bij voorbeeld met een grafische rekenmachine berekenen welke vierdegraadsvergelijking ("quartic") het best aansluit bij je meetpunten. De rekenmachine berekent de constante coëfficiënten a, b, c, d en e in de vergelijking lichtsterkte=a*x^4+b*x^3+c*x^2+d*x+e met x is de elektrische stroomsterkte.

Of je kunt via een coördinatentransformatie nagaan welke wortelkromme het best aansluit. Zo'n ad hoc verband is alleen getalsmatig en berust niet op natuurkundige wetmatigheden.

Overigens ben ik wel benieuwd hoe je de lichtsterkte (de stralingsenergie die per seconde in de vorm van wit licht wordt uitgezonden) hebt gemeten.

Graag discussie...

Wij hebben de lichtstintensiteit gemeten in Lux. (een klein kastje op batterijen dat ongeveer even groot is als je hand) We hadden aan de stroomkabel een volt- en amperemeter aangesloten. We hebben al een coordinatentransformatie geprobeerd voor lineair, omgekeerd evenredig, kwadratisch en omgekeerd kwadratisch verband. Hier kwam helaas niks zinnigs uit.

Volt LUX Ampère
12,01 410x200 0,60
13,02 570x200 0,66
14,06 848x200 0,68
15,00 1152x200 0,70
16,00 1360x200 0,73
17,01 1523x200 0,75
18,00 1807x200 0,77
19,00 213x2000 0,80
20,01 255x2000 0,82
21,00 314x2000 0,84
22,00 369x2000 0,86
23,00 426x2000 0,88
24,00 496x2000 0,90

Dag Roos,

Wat je hebt gemeten, is kennelijk niet de lichtsterkte I (in de eenheid candela, cd), maar de verlichtingssterkte E (in lux, lx). Dat zijn verschillende grootheden.

De lichtsterkte gaat over het vermogen dat de lamp uitzendt. De verlichtingssterkte zegt hoe fel het licht is dat op een bepaald vlak valt.

Het gaat in de proef kennelijk om het verband tussen de verlichtssterkte E en de elektrische stroomsterkte I.

Je geeft een tabel met gemeten waarden. Bedoel je bij voorbeeld op de eerste regel:
spanning U=12,01 volt;
verlichtingssterkte E=410*200=82000 lux (ongelooflijk fel licht!);
elektrische stroomsterkte I=0,60 ampère?
En op de laatste regel
E=496*2000=99200 lux?

Als de tabel zo bedoeld is, liggen je meetpunten redelijk dicht bij een kromme. Kies je bij voorbeeld een aanpassing aan een kwadratisch verband tussen E en I, dan is dat
verlichtingssterkte=E=10331873*I²-12647200*I+3973932 (Met grafische rekenmachine TI-83/84: QuadReg.)

Hallo, ik wil voor mijn GIP de lichtsterkte van een plasma bepalen en uitzetten in functie van de afstand tussen de elektrode. Ik wil de lichtintesiteit meten met een LDR (fotoresistor) maar daarvoor moet ik eerst een ijkcurve maken van deze LDR. Deze kan ik enkel maken met een lamp met een gekende lichtsterkte dus daarvoor moet ik weten of er een verband bestaad tussen het vermogen en de lichtsterkte of intensiteit

Dag Robin,

 

Ik ben bang dat je dan een lamp zult moeten zoeken waarvan dat op de verpakking staat vermeld. Dat soort verbanden bestaan wel, maar zijn voor elke lamp weer anders.

 

Vervolgens wordt de vraag hoe goed het spectrum van je lamp aansluit bij het gevoeligheidsspectrum van je LDR: dat kan ook behoorlijk verschillen afhankelijk van het in de LDR gebruikte halfgeleidermateriaal. Zie voor een paar losse voorbeeldjes de bijlage, geleend van: http://sensorsandtransducers.wordpress.com/2012/02/01/light-flux/

Maar op zich lijkt een gemiddelde LDR qua spectrumgevoeligheid redelijk op het menselijk oog ....



en zul je dus met een goeie luxmeter ook al een eind komen om op elk moment de intensiteit van het op je LDR vallende licht te kunnen meten. 

Hangt er allemaal van af hoe diep je in deze materie moet/wil duiken.

Groet, Jan

 

Dag Jan, bedankt voor het snelle antwoord

Deze GIP is een erg belangrijk onderdeel en telt voor een erg groot deel voor mijn eindtotaal, ik wil dus zo diep mogelijk ingaan op de onderwerpen en de formules. Ken je toevallig websites ofzo waarin dit verband tussen vermogen en licht in beschreven staat want ik moet er zoveel mogelijk over kunnen vertellen

Groet Robin

Dag Robin,

Je onderzoek wordt behoorlijk technisch en specialistisch. We zouden hiervandaan mogelijk wel kunnen helpen met zoeken, maar dan moet voor helpers ook wel volstrekt duidelijk zijn wát er precies gezocht moet worden. Als ik zomaar een stelletje urls bij elkaar ga googlen heb je daar waarschijnlijk ook niet zoveel aan.

 Een plasma tussen twee elektroden kan nog héél wat meer frequenties uitstralen dan met een standaard-ldr te meten valt. Wat is eigenlijk precies het doel van je onderzoek? Welke vraag zoek je te beantwoorden met deze proef / metingen? 

Eén ding kan ik je wel alvast aanraden: ga Engels googlen. Zoek gewoon van alles bij elkaar wat met je onderwerp te maken heeft, zoek dóór met vaktermen die je in die sites vindt,  copypaste dat inclusief urls en afbeeldingen in een groot wordbestand, schuif dat overzichtelijk op een rijtje, probeer te vinden waar er nog gaten in dat verhaal zitten, google die gaten zo mogelijk vol.

Groet, Jan 

Dag Jan

Ik wil onderzoeken wat het verband is tussen de afstand van de 2 elektroden en de lichtsterkte van het plasma.

Het feit dat de fotoressistor misschien niet al de frequenties bevat van het plasma vermoede ik ook al maar ik denk dat de sterkte van de stralen die ik wel kan meten ook allemaal gaan stijgen, het lijkt mij raar dat sommige frequenties op een helemaal andere manier gaan veranderen dan anderen. 

Maar zolang ik geen verband heb tussen het licht en het vermogen van een lamp kan ik maar weinig vergelijken, ik kan niet naar mijn leerkracht gaan en zeggen dat ik in een grafiek het vermogen van mijn ijkings lamp heb uigezet in fuctie van de afstand tussen mijn elektroden.

groet Robin

 

Dag Robin,

Kun je wel een vergelijkbaar soort lamp (met vergelijkbaar spectrum) vinden met een bekende intensiteit? Want dan kun je daarmee een ijklijn maken door de meetafstand tussen bekende lamp en LDR te variëren.  

Bij gebrek daaraan kun je altijd nog je onbekende lamp nemen, de intensiteit bij een zekere elektrodenafstand "standaardintensiteit X" te noemen, en een ijklijn voor je LDR te maken met meetafstanden (2 x zover weg is de intensiteit 4 x zo klein).

Vervolgens kies je dan een vaste meetafstand  en ga je elektrodenafstand variëren. Intensiteit druk je dan uit als een factor van de eerder genomen standaardintensiteit. 

Groet, Jan

Dag Jan

Ik denk dat voor een gloeilamp het verband tussen lichtstroom en vermogen, de lichstroom/vermogen gewoon een constante vormt, ik vermoed dit uitgaande van de zijn op het einde van de tweede alinea op deze site http://nl.wikipedia.org/wiki/Lumen_(eenheid) . Omdat het verband hier beschreven staat als een constante, uitgaande van dit heb ik enkel een lamp nodig waarbij deze waarde gekend zijn en zelf dit verband regelen. Ik hhop dat dit klopt en een const verband is. Ik ga het ook op een tweeede manier doen , namelijk de manier die jij beschreef met het verband tussen afstand en lichtstroom.

Bij het maken van mijn verslag ben ik ook op iets anders gestuit namelijk het verschil tussen T en Z pinch van een plasma.

http://en.wikipedia.org/wiki/Z-pinch

Ik vind op het internet bijnan alleen info over deze vorm van pinch. Wel wordt her enderr de T pinch ook genoemd en gezegd dat deze veel verschild maar wat de T pinch is wordt nooit uitgelegd. 

Ten slotte denk ik dat er iets fout is met de website want telkens ik een url plak in het kader om te typen verdubbelt elke enter dus als ik na de eerste alinea op enter duw dan zullen na het plakken twee enters zijn

Groet Robin

 

 

 

 

• "Ik denk dat voor een gloeilamp het verband tussen lichtstroom en vermogen, de lichstroom/vermogen gewoon een constante vormt, ik vermoed dit uitgaande van de zijn op het einde van de tweede alinea op deze site http://nl.wikipedia.org/wiki/Lumen_(eenheid) ."

Dat is een veel te vergaande versimpeling. Zie ook het bericht van Jaap Koole dd 11 jan 2006 in dit onderwerp.

• "Bij het maken van mijn verslag ben ik ook op iets anders gestuit namelijk het verschil tussen T en Z pinch van een plasma."

Eerste keer dat ik van zoiets hoor, maar dat zegt niets want ik heb nooit serieus naar plasma's gekeken, ik kende de term pinch, als hebbende iets te maken met het beheersen van plasma's, meer niet. Maar wat ik zie is dat je beter de pinches hun Griekse letter geeft, respectievelijk de zeta-pinch en de theta-pinch, en dan denkt in termen van de cilindercoördinaten-wiskunde, waarbij in een zetapinch de stroom in de asrichting zeta van de cilinder loopt, en het bijbehorende magneetveld dus in de theta-richting (zeg maar in het rondje rond de as). Bij theta pinching is dat net andersom.

Er zijn overigens veel meer pinches te bedenken:

http://en.wikipedia.org/wiki/Pinch_(plasma_physics)#Pinch_production_and_types

Types of pinches, that may differ in geometry and operating forces,[16]include the cylindrical pinch, inverse pinch, orthogonal pinch effect,reversed field pinch, sheet pinch, screw pinch[17](also calledstabilized z-pinch, orθ-z pinch),[18]theta pinch (orthetatron[19]),toroidal pinch, ware pinch[20]and Z-pinch.

Wow, er kan nogal gepinched worden......

 

• Ten slotte denk ik dat er iets fout is met de website want telkens ik een url plak ..//.. 

helaas, da's een al jaren oude bug, en we wachten in deze barre financiële tijden op een gullen gever zodat we deze en andere vervelende kevertjes eindelijk eens kunnen laten verwijderen. Tot die tijd: zien te overleven :) 

 

 

Dag Jan, 

Mijn labodagen zijn erg nabij (dit zijn de dagen dat ik op school mijn proeven mag uitvoeren), maar ik heb meer kwantitatieve proeven nodig. Heb je toevalig ideeën die ik nog kan doen?

Groet Robin

 

Dag Robin,

 

Geen idee wat je allemaal zou kunnen variëren aan of rond die plasmalamp die je kennelijk ter beschikking hebt? En dan maar eens proberen te bedenken wat er zou veranderen als dat gaat variëren. Hypothesen opstellen heet dat.

Eerder zei je:

• Ik denk dat voor een gloeilamp het verband tussen lichtstroom en vermogen, de lichstroom/vermogen gewoon een constante vormt,

Dat klinkt als een hypothese, die je mogelijk zou kunnen testen? En zo zal er nog wel meer te bedenken zijn? 

Groet, Jan 

Hallo,

Voor ons natuurkunde practicum hebben wij de lichtsterkte (in W/m^2) gemeten bij verschillende stroomsterktes en daarbij ook de bijbehorende spanningen genoteerd. Ook wij kunnen er met geen mogelijkheid uitkomen wat het verband nou precies is, het lijkt erg op kwadratisch of op een vierdemacht maar dit werkt niet als we een coördinatentransformatie toepassen. Zou iemand ons kunnen helpen met hoe we dit het beste verder uit kunnen werken? 

De meetresultaten zijn:
20 0,06 1
40 0,07 2,5
50 0,08 3,5
60 0,08 5,5
70 0,1 9,4
80 0,11 9,5
100 0,11 9,6
150 0,15 9,7
200 0,23 9,7

waarbij de eerste kolom de spanning (Volt) is, de tweede kolom de stroomsterkte (Ampère) en de derde kolom de lichtintensiteit (W/m2).

Alvast bedankt!

dat Jeanine,

Dat zou kunnen komen omdat er geen "precies" verband is. Naarmate je meer spanning op de lamp zet wordt de stroom groter, maar zoals je ziet niet evenredig. Dat komt omdat de weerstand van je gloeidraad fors toeneemt naarmate de temperatuur stijgt. Maak maar eens een U/I grafiek 

Verder vermoed ik nog wel dat er iets mis is met je metingen. Van 100 naar 200 V neemt de weerstand nauwelijks meer toe, (U/I blijft redelijk constant) en dat betekent dat de temperatuur nauwelijks meer toeneemt. We zien ook dat het lichtvermogen nauwelijks meer toeneemt (dat klopt dan wel weer met elkaar, zelfde temperatuur, zelfde lichtvermogen). Maar zulk gedrag ken ik niet van een gloeilamp.
Maar wat totaal onlogisch is, is dat van 100 naar 200 V je spanning én je stroomsterkte verdubbelen, en dus je elektrisch vermogen verviervoudigt. En dat terwijl je lichtvermogen nagenoeg constant blijft. Waar blijft al die extra energie? De draad lijkt er niet warmer van te worden.

in plaats van naar een verband te zoeken is er dus eerder aanleiding om naar een verklaring te gaan zoeken.

Groet, Jan 

Bedankt! Hier kunnen we mee verder. We hebben het ook op school nog nagevraagd bij de TOA op school, en er is inderdaad niet echt een verband, maar zo moet het lukken!