Glühbirnen, die leuchten, wenn Sie das Gefühl haben, dass das Licht erloschen ist, sind ein Phänomen, an dem sich viele von uns einmal interessiert haben oder sogar aus eigener Erfahrung erfahren haben. Warum passiert das? Warum ist unklar, wer das Licht eingeschaltet gelassen hat, wenn niemand zu Hause ist? Die Rätsel der Elektrotechnik sind manchmal überraschend.
Es stellt sich heraus, dass solche mysteriösen Glühlampen auf einen Effekt zurückzuführen sind, der als Gleichstrom bezeichnet wird. Wenn das Licht beispielsweise durch Herausdrehen eines Schalters ausgeschaltet wird, verbleibt immer noch eine bestimmte Spannung im Stromkreis. Selbst wenn das Licht ausgeht, können etwa 90 Prozent der maximalen Spannung in der Glühbirne verbleiben. Daher beeinflusst ein kleines elektrisches Feld die Elektronen in der Glühbirne immer noch, wodurch sie sich bewegen und Energie in Form von Licht freisetzen.
Es ist auch interessant zu bemerken, dass der Schalter selbst auch eine Quelle für Gleichströme sein kann. Wenn Sie das Licht ausschalten, besteht eine geringe Möglichkeit, dass der Schalter einen Entladungsbogen erzeugt, der einen elektrischen Strom an die Glühbirne überträgt und ein Leuchten verursacht. Dieser Effekt kann vorübergehend sein, erweckt aber immer noch den Eindruck eines echten mysteriösen Glühen.
Warum leuchtet die "Aus" -Glühbirne trotzdem?
Es scheint, dass die Glühbirne aufhören sollte zu leuchten, sobald wir den Lichtschalter ausschalten. Manchmal können wir jedoch feststellen, dass die Glühbirne schwach leuchtet oder sogar vollständig leuchtet, obwohl das Licht ausgeschaltet ist.
Dieses Phänomen wird als phantomelektrische Spannung bezeichnet. Die Ursache für das Auftreten einer Phantomspannung ist ein elektromagnetisches Feld ungleich Null in der Umgebung und ein Mangel an Isolierung im elektrischen System.
Wenn wir das Licht ausschalten, schaltet der Schalter den elektrischen Stromkreis aus und der Strom hört auf, zur Glühbirne zu gehen. Die Phantomspannung tritt jedoch aufgrund eines elektromagnetischen Feldes auf, das von anderen elektrischen Geräten im Haus wie Computern, Fernsehern oder Kühlschränken erzeugt wird. Dieses Feld kann einen kleinen elektrischen Strom erzeugen, der in der Lage ist, eine Glühbirne zu aktivieren.
Darüber hinaus kann eine unzureichende Isolierung im elektrischen System auch zur Entstehung von Phantomspannung beitragen. Wenn die Isolierung schwach oder beschädigt ist, können Stromlecks auftreten, die die Glühbirne aktivieren können, selbst wenn das Licht ausgeschaltet ist.
Um dieses Phänomen zu vermeiden, können mehrere Maßnahmen ergriffen werden. In älteren Gebäuden manifestiert sich oft eine Phantomspannung, so dass eine gut isolierende Verkabelung und der Austausch alter Geräte helfen können. Es ist auch möglich, spezielle Geräte, sogenannte Phantomspannungsfilter, zu installieren, die die Phantomspannung auf ein sicheres Niveau reduzieren.
Das Phänomen der Selbsterregung
Normalerweise wird eine Selbsterregung in Beleuchtungskreisen mit Gasentladungslampen wie Glühlampen oder Leuchtstofflampen beobachtet. Dies liegt an den Merkmalen der elektrischen Schaltkreise und dem Verhalten der ionisierten Gase innerhalb der Lampe.
Wenn die Hauptlichtquelle ausgeschaltet wird, z. B. wenn ein Schalter in einem Raum ausgeschaltet wird, bleibt der Stromkreis aufgrund der elektrischen Ladung in der Lampe immer noch geschlossen. Diese elektrische Ladung erzeugt ein elektrisches Feld, das das Gas in der Lampe ionisiert und einen Selbsterregungseffekt verursacht.
Das Ergebnis der Selbstentzündung ist, dass die Lampe nach dem Ausschalten der Hauptlichtquelle einige Zeit lang weiter leuchtet. Diese Zeit kann je nach Art der Lampe und ihren Eigenschaften variieren.
| Vorteile der Selbsterregung | Nachteile der Selbstentzündung |
|---|---|
| Energieeinsparung | Zeitverlust, bis das Licht vollständig ausgelöscht ist |
| Benutzerfreundlichkeit | Kann in einigen Situationen zu Schwierigkeiten führen |
| Lange Lebensdauer der Lampe | Hängt von der Art der Lampe und ihren Eigenschaften ab |
Im Allgemeinen ist das Phänomen der Selbstentladung ein physikalisches Merkmal des Betriebs von Gasentladungslampen und kann je nach Verwendungssituation sowohl Vor- als auch Nachteile haben.
Widerstand gegen Glühfaden
Für Glühbirnen, die mit Wechselstrom betrieben werden, ist es sehr wichtig, ihren Widerstand richtig auszuwählen. Der Filamentwiderstand einer Glühbirne ist eine Art "Hindernis", durch das ein elektrischer Strom fließt. Wenn die Glühbirne im Stromkreis eingeschaltet ist, fließt elektrischer Strom durch den Glühfaden der Glühbirne und erzeugt Licht.
Der Widerstand einer Glühbirne wird durch das Material bestimmt, aus dem ihr Faden besteht. Normalerweise wird der Glühfaden aus Wolframdraht hergestellt, da Wolfram eine hohe Temperaturstabilität aufweist und beim Erhitzen nicht oxidiert. Der Faden hat einen ausreichend hohen Widerstand, der es ihm ermöglicht, den größten Teil der elektrischen Energie in sichtbares Licht umzuwandeln.
| Material des Fadens | Widerstand, Ohm |
|---|---|
| Wolfram | 10 |
| Glas | 3 |
| Kohlenstoff | 2 |
Wenn das Licht ausgeschaltet wird, hört der elektrische Strom auf, durch den Glühfaden der Glühbirne zu fließen, und er hört auf zu leuchten. Trotzdem kann ein geringer Widerstand im Glühfaden der Glühbirne verbleiben. Dies liegt an den physikalischen Eigenschaften des Filamentmaterials, wie dem Widerstand des Materials bei niedrigen Temperaturen oder dem Umgebungswiderstand.
Ein geringer Widerstand gegen den Glühfaden einer Glühbirne kann zu einem schwachen Glühen führen, das auftritt, wenn das Licht ausgeschaltet ist. Dies liegt daran, dass ein kleiner elektrischer Strom weiterhin durch den Faden fließt, die Atome der Materie anregt und ein schwaches Leuchten erzeugt. Dieses Leuchten ist jedoch normalerweise so schwach, dass wir es erst bemerken, wenn wir die Hauptlichtquelle ausgeschaltet haben.
Die Wirkung des photoelektrischen Phänomens
Der Hauptgrund für den Effekt ist das Vorhandensein eines zusätzlichen Elements in der Glühbirne - Fotozelle (es ist oft ein Halbleiterelement), das Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln kann. Wenn Licht auf eine Fotozelle gelangt, beginnen ihre Atome, Elektronen miteinander zu übertragen, wodurch elektrische Energie erzeugt wird.
Wenn das Licht ausgeschaltet wird, fließt die Energie immer noch durch die Fotozelle und somit leuchtet die Glühbirne weiter. Dies ist auf einen physikalischen Prozess zurückzuführen, bei dem sich ausreichend energische Elektronen weiter in der Fotozelle bewegen und Strom erzeugen.
Ein Merkmal des photoelektrischen Effekts ist, dass seine Manifestation von der Intensität des Lichts abhängt. Je heller das Licht ist, desto intensiver leuchtet die Glühbirne auch nach dem Ausschalten der Beleuchtung.
Daher ist der Effekt eines photovoltaischen Phänomens ein interessantes physikalisches Phänomen, das es der Glühbirne ermöglicht, auch nach dem Ausschalten der Lichtquelle weiter zu leuchten.
Auswirkungen des elektromagnetischen Feldes
Ein Grund dafür, dass die Glühbirne leuchtet, wenn das Licht ausgeschaltet wird, kann die Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes sein. Wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt, entsteht ein elektromagnetisches Feld um ihn herum. Dieses Feld kann sich auf andere Leiter oder Geräte in der Nähe auswirken, einschließlich Glühbirnen.
Wenn die Hauptlichtquelle ausgeschaltet wird, kann sich das elektrische Feld in den Stromkabeln der Glühbirnen ändern. Diese Änderung kann dazu führen, dass ein kleiner Strom in den Drähten auftritt, der benötigt wird, um das Licht in der Glühbirne niedrig zu halten.
Die Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern kann auch auf elektronische Geräte und Schaltungen zurückzuführen sein, die in Heim- oder Büronetzen verwendet werden. Elektromagnetische Wellen von solchen Geräten können eine niedrige Spannung oder einen niedrigen Strom in den Drähten der Glühbirnen erzeugen, was dazu führen kann, dass sie auch nach dem Ausschalten der Hauptlichtquelle schwach leuchten.
