Lichtsterkte van lampen
Jorinde stelde deze vraag op 10 maart 2010 om 11:51.Voor ons profielwerkstuk hebben wij de lichtsterkte van de gloeilamp, spaarlamp en led-lamp gemeten in lux. We gebruikten hierbij Coach-6. De frequentie hadden we ingesteld op 100 Hz en we hebben 60 seconde gemeten. We hebben van de zijkant en onderkant van de lamp gemeten, om te kijken of er verschil zat in uitstraling. Van de gloeilamp en de led-lamp waren de grafieken sinusoïdes, maar van de onderkant en zijkant waren de frequenties verschillend. Van de spaarlamp kregen wij een soortgelijke grafiek met een frequentie, maar geen sinusoïde.
Natuurlijk hebben we gedacht aan de wisselspanning, maar gezien de gebruikte frequentie bij de meting zou dit niet mogelijk zijn. Onze natuurkundeleraar kon ons ook niet verder helpen.
Bij voorbaat dank voor uw antwoord.
Reacties
Dag Jorinde,
Ik ken coach 6 niet, en heb eigenlijk geen idee wat je nu precies met deze metingen probeert aan te tonen. Maar in de hoop dat een ander je beter kan helpen zou ik je experiment en je vraag graag wat duidelijker krijgen.
Bijvoorbeeld: waarvan heb je precies de frequentie op 100 Hz ingesteld (ik snap niet wat dat met lichtmeting te maken heeft)
Groet, Jan
Coach 6 is een programma waar je de gemeten resulstaten in een grafiek of tabel kunt verwerken. We hebben de frequentie ingesteld op 100 metingen per seconde. We hebben dus de sensor 100 x per seconde de lichtsterkte van onze lampen laten meten.
Het doel van ons experiment was de lichtsterkte te meten om te kijken of de lampen wel evenveel licht uitzenden als op de verpakking staat.
Maar wij kunnen niet verklaren waarom er sinusoides uitkomen en dat is dus onze vraag.
Dag Jorinde,
Ik kan op het eerste gezicht geen touw vastknopen aan je resultaten.
Het kán gewoon niet dat de lichtsterkte van een met rust gelaten lamp varieert in de tijd met plus of min 20 % met bovendien perioden van ettelijke seconden. Dat zié je gewoon, net of er iemand aan de dimmer zit te draaien, en dat zou je dus opgevallen zijn.
Voorlopige conclusie: er lijkt iets goed mis in je meetapparatuur/software. Heb je dit proefje trouwens al eens uitgevoerd met gewoon zonlicht? Als dat ook periodiek variërende resultaten geeft kan het haast niet anders of je apparatuur is een beetje ziek.
Wat me ook opvalt is dat de periode in 4 gevallen vrij snel lijkt af te nemen, in 2 gevallen niet.
Groet, Jan
PS: ik bedacht me: wat zou er gebeuren als ik de meetfrequentie fors omlaagschroef, naar bijvoorbeeld 1 Hz? (ik zit nog steeds aan die apparatuur te denken)
Dag Jorinde en Jan,
als de lampen waren aangesloten op de netspanning (50 Hz) dan gaat het licht met een frequentie van 100 Hz aan en uit (althans bij een gloeilamp). Als je nu met dezelfde frequentie de lichtintensiteit meet, dan zou je een constante spanning moeten krijgen. Maar je weet helemaal niet wat je dan meet. Het zou namelijk kunnen dat je toevallig precies de maximale lichtsterkte te pakken hebt. Maar het kan net zo goed het minimum zijn, of nog een andere waarde. Dat komt door het faseverschil tussen het periodieke signaal van de lamp en het periodieke meten met de meetcomputer. Het feit dat je toch een sinus meet, komt waarschijnlijk doordat de twee frequenties niet precies gelijk zijn. De waargenomen frequentie van ca. 0,03 Hz komt overeen met het verschil tussen de ferquenties van het lichtnet en de meetcomputer. Dit verschijnsel wordt ook wel aliasing genoemd (zie b.v.http://nl.wikipedia.org/wiki/Aliasing). De reden dat de periode niet constant is, ligt dan waarschijnlijk in het feit, dat een van beide trillingen (of allebei) niet helemaal stabiel is.
Overigens kan Coachlab-II met een maximale frequntie van 100 kHz meten. Kies je zo'n hoge frequentie, dan kun je het verloop van een enkele sinus nauwkeurig opnemen. Dan weet je wat je meet, en zul je zien dat de lampen geen van allen helemaal uitgaan, en dat er ook verschillen tussen de lampen zijn. Als je dat netjes opmeet en probeert te verklaren doe je een leerzaam experiment.
Succes,
Bert
Dag Bert (welkom trouwens),
Daar zat ik ook wel aan te denken, maar op 50 Hz varieert de temperatuur van het gloeidraadje van een gloeilamp toch niet zó sterk dat de lichtsterkte van een gloeilamp 100 x per seconde 20% meer of 20% minder is dan een gemiddelde waarde? En als ik zo Jorindes grafieken goed interpreteer zou dat dan toch wél het geval moeten zijn....... (voor een LED kan ik me zoiets overigens wel voorstellen, en daar is dat effect ook wel sterker in Jorindes grafieken)
EDIT>>>>
dat geflikker blijkt toch wel het geval te zijn
https://www.youtube.com/watch?v=9HUrYoqxQpw
voor een opname van een gloeilamp op 60 Hz (USA) met een high-speed camera. Daar gaat mijn intuïtie weer eens :(
Ook als dat inderdaad wél het geval is, ook voor de gloeidraad, ben ik er dan nog niet uit waarom dan de waargenomen periodes voor de drie lampsoorten verschillen, (tenzij die meetfrequentie natuurlijk niet steeds éxact gelijk stond afgesteld) en waarom in enkele grafieken de waargenomen periode duidelijk afneemt in een tijdsbestek van 60 seconden.
Groet, Jan