Lampen rendement

Marieke stelde deze vraag op 20 maart 2006 om 10:18.

Wij doen ons PO over, wat is het verschil tussen het rendement van een gloeilamp en een spaarlamp.

Hoe kun je meten hoeveel energie er wordt gebruikt door een lamp? Want de energie die er ingaat, staat op de verpakking?! (bv 25 Watt)

Hoe kan je de Energie omrekenen in Watt?

Hoe kun je lumen omrekenen naar Lux? 

 alvast bedankt!

Reacties

Gerwin op 20 maart 2006 om 15:34

Dames,

Het rendement van een lamp geeft aan welk deel van de elektrische energie die er in gaat daadwerkelijk word omgezet in licht. Als je hetgeen wat er aan nuttige energie (licht dus) uitkomt deelt door wat je erin hebt gestopt (de elektrische energie) heb je de rendementsfactor verkregen.

Voor de bepaling van de verschillende rendementen zou je alsvolgt te werk kunnen gaan.

Bepalen van het gebruikte vermogen:

Sluit de lamp aan op een spanningsbron en meet de spanning die over de lamp valt en de stroom die door de lamp gaat met een volt en amperemeter. Uit deze gegevens kun je het ingaande vermogen meten volgens:

P = U x I.

Hierin is P het vermogen, U de spanning en I de stroom

Bepalen van de het uitgaande vermogen:

Ook meet je de met een lichtdetector het vermogen wat de lamp aan licht afgeeft (de proef doe je dus in een donkere kamer, anders heb je last van omgevingslicht). Dit is het uitgaande vermogen. Het sommetje voor het rendement luidt dan:

Rendement = uitgaande vermogen / ingaande vermogen.

De eenheid van vermogen is Watt. 1 Watt komt overeen met 1 J/s. Dat betekent dus dat als een apparaat van 25 Watt 1 seconde aanstaat hij 25 Joule aan energie gebruikt heeft. Staat het 2 seconden aan, heeft het 50 Joule gebruikt. In formule:

E = P x t

Hierin is E de energie, P het vermogen, t de tijd 

Je zult zien als je de proef doet, dat de gloeilamp een lager rendement heeft dan de spaarlamp. Dit komt omdat in de gloeilamp veel warmte onstaat. Deze warmte is geen nuttige energie (immers een lamp doe je niet aan om het warm te krijgen, maar voor het licht) en brengt dus het rendement omlaag, omdat deze warmteontwikkeling wel elektrische energie vraagt.

Hopelijk kunnen jullie zo verder

Succes!

mark op 21 maart 2006 om 21:33

dag dames

 ik heb de reactie gelezen van de andere jongen maar die is niet in gegaan op jullie vraag over hoe je lumen naar lux omrekent.

dat is eigenlijk heel simpel want:

1 lux = 1 lumen per m2

om lumen en lux te bereken zijn dit de formules:

    

 eerst even uitleg tekens:

  Φ = dit is de grote letter phi uit het griekse schrift

          hiermee word lichtstroom die door lichtbron wordt

          uitgezonden lumen (lm)

  Φs = specifieke lichtstroom in lumen per watt (lm/W) 

  P    = het door de lichtbron opgenomen vermogen watt (W)

  E    = gemiddelde verlichtingssterkte lux (lx)

  A    = oppervlakte (m2)

specifieke lichtstroom

 

      formule:          Φs = Φ: P

bv:

   heldere normale lamp     75W - 960lm

 volgens formule:

   Φs = Φ: P = 960 : 75 = 12.8 lm/W

 

 

    Verlichtingssterkte

   formule:

    E = Φ: A

bv:

in een kamer hangt een lamp met een specifieke lichtstroom van 15lm/W. De lamp neemt uit het energie net een vermogen van 100W. Het vloeroppervlak van de kamer is 10m2. bereken de gemiddelde verlichtingsserkte.

 volgens formules:

   specifieke lichtstroom

  Φ = P * Φs = 100 * 15 = 1500 lm

  verlichtingssterkte

  E = Φ : A = 1500 : 10 = 150 lx           

David op 20 maart 2009 om 14:42
kleine verbetering:  
1 lux = 1 lumen per m2  als de afstand tot de lichtbron 1 meter is.

voor meer info: http://www.cdbeta.uu.nl/vo/download/salvo/09_havo_2008_11.pdf
vraag 27 op pagina 19

succes
Jan op 01 april 2009 om 16:48
David, 20 mrt 2009
kleine verbetering: 1 lux = 1 lumen per m2 als de afstand tot de lichtbron 1 meter is.

Gaan we nog iets verder verbeteren:

1 lux is gewoon de verlichtingssterkte als er een lichtstroom van 1 lumen op een oppervlak van 1 m² valt.
Kortweg: 1 lux = 1 lumen/m²

Een (puntvormige) lichtbron met een lichtsterkte (I) van1 candela (cd) geefteen lichtstroom van 1 lumen per steradiaal.

De grondeenheid waarin je lumen ook kunt schrijven is cdsr, oftewel candela steradiaal. Een ruimtehoek van 1 sr geeft op de schil van een bol met straal 1 m een oppervlak van 1 m².

Dus, heb je een lichtbron met een lichtsterkte van 1 cd, dan is op een afstand van 1 m de verlichtingssterkte 1 lumen/m² (kortweg 1 lux)

Wordt de straal van denkbeeldige bol rondom het lichtpunt y keer zo groot, dan wordt het oppervlak van die nieuwe denkbeeldige bol y² keer zo groot. Dezelfde lichtstroom moet dan over een y² keer zo groot boloppervlak verdeeld worden.

Overigens, leuk samenvattend document over allerlei verbanden en de wiskundige achtergrond. Dank je.

Groet, Jan
Irianne op 22 juni 2009 om 16:46

"Bepalen van de het uitgaande vermogen:

Ook meet je de met een lichtdetector het vermogen wat de lamp aan licht afgeeft (de proef doe je dus in een donkere kamer, anders heb je last van omgevingslicht). Dit is het uitgaande vermogen. Het sommetje voor het rendement luidt dan:

Rendement = uitgaande vermogen / ingaande vermogen."

Ik ben een vergelijkbaar proefje aan het doen. Ik heb het uitgaande vermogen inderdaad met een lichtdetector gemeten, maar deze meet het licht in lux.

Mijn vraag hierop is dus: hoe reken je deze gemeten hoeveelheid lux om in vermogen??

Ik hoop dat iemand hier een antwoord op heeft, alvast bedankt!

Jan op 22 juni 2009 om 18:42
Dag Irianne,

Ik probeerde je elders hier in de vraagbaak al te vertellen dat dat met een luxmeter niet zo eenvoudig is, en, als je het spectrum van je lamp niet kent, sowieso ondoenlijk. Waar ben ik daar voor jou blijkbaar nog onduidelijk?

Groet, Jan

http://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/view.do?request.requestId=20801

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft twintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)