Поговорим о лампочках

[ekkl]

Давненько у вас не был. То одно, то другое...
Итак, недавно меня заинтересовал один вопрос, связанный с лампочками.
В нынешнее время появились так званные эконмки, которые потребляют меньше, а светят сильнее, т.е. у них выше ККД, чем у ламп накаливания. Потом бурно начали развиваться светодиодные лампочки, у которых ККД еще выше.
Итак. Представим, что удалось создать (чисто теоретически) лампочку со 100% ККД. Т.е. она всю электрическую энергию преобразует в световую в видимом диапазоне (пускай даже одной длинны, скажем 550нм)
В какой ОБЛАСТИ должно быть её сопротивление? Скажем рассчитана на мощность излучения 1Вт и рабочее напряжение 10 Вольт. Если в области активного сопротивления хоть что-то будет - ККД уже не 100% Не могу сообразить как все должно выглядеть.

[SeregaT]

А что такое ККД?

[Старик.]

Это мера измерения в попугаях.
ККД сокращение от "какаду"

[ekkl]

ККД Коефіцієнт корисної дії
-------------------------------------
Пардон.
КПД

[EDSedov]

Представим, что удалось создать (чисто теоретически) лампочку со 100% ККД. Т.е. она всю электрическую энергию преобразует в световую в видимом диапазоне ... В какой ОБЛАСТИ должно быть её сопротивление?

Интересный вопрос...
Рассуждаем так: Q=IUt, где Q - кол-в теплоты, которое выделяется на проводнике.
Т.к. если Q=0, то либо ток, либо напряжение должны быть равны 0 (время брать равное нулю смысла не имеет). I=U/R, т.е. при нулевом сопротивлении значение тока не определено, а при бесконечно высоком сопротивлении ток будет равен 0 (ну по логике), т.е. сопротивление должно быть бесконечным, что бы тепло на проводнике не выделялось. При этом вся электрическая мощность перейдет в мощность света, т.е. КПД=100%, что не возможно, значит, сопротивление лампы не может быть бесконечным,а значит, на проводнике будет выделяться тепло, а значит, КПД<100%, что всегда верно!!!
Рассмотрим случай, когда сопротивление чуть больше 0. Тогда по логике ток будет чуть меньше бесконечности и Q в формуле кол-ва теплоты будет очень велико, а значит КПД будет меньше 100%, что есть истина.
Т.е. сопротивление лампы должно быть бесконечным,что бы придти к противоречию с выражением КПД<100%, что и было доказано.

[Murlock]

Рассуждаем так: Q=IUt

Q- это не обязательно тепло.

[просто КОТ]

Согласен -- Q -- не всегда тепло. Точнее как.. Q -- тепло, но в той фомуле надо букву P -- мощность. А вот тепловая она/световая/механическая -- дето другое.
R = U^2/ P Т.е. квадрат напряжения на мощность поделить.
100/1 = 100Ом. 10В / 100Ом = 0,1А.
0,1А * 10В = 1Вт.
1Вт уйдёт в свет, вот Вам и КПД = 100%.

[VT1]

вот Вам и КПД = 100%.

КПД 100% имеет только перегоревшая лампочка.

[ekkl]

EDSedov, Я рассуждал подобным образом, но результат рассуждения меня не удовлетворил (иначе не было бы этой темы)
Позволю разветвить эту проблему на две.
Начну с первой.
Итак. Берем обычную лампу накаливания. Q=IU Электричество греет спираль и она начинает излучать свет (Стефана-Больцмана закон) Иными словами часть электронов будет "выпрыгивать" из спирали и лететь в виде света. А это значит часть электронов не "дойдет" до положительного полюса батарейки. Как следствие батарейка будет становиться позитивно заряженной.
Ну и похожая ситуация, скажем с теми самими светодиодами. Ведь часть электронов "выпрыгивает" и именно благодаря этому и светится... Или я плохо представляю этот механизм.
Ну и два. Предположим КПД лампочки не 100%, а 50. В какой ОБЛАСТИ должно лежать её сопротивление.
Если только в активной, все-равно вся электрическая энергия должна преобразоваться в тепловую, а не световую.
Чувствую, я что-то не знаю, или упускаю, вот только что...
Просто КОТ, вы хотите сказать, что если какой-то девайс имеет сопротивление постоянному току скажем 12 Ом, то при подключении к автомобильному аккумулятору я могу получить вовсе не 12 Вт тепловой мощности?

[Murlock]

Иными словами часть электронов будет "выпрыгивать" из спирали и лететь в виде света.

электроны не летают в виде света.

В какой ОБЛАСТИ должно лежать её сопротивление.

в активной, больше нуля.

энергия должна преобразоваться в тепловую, а не световую.

тепло это то-же ЭМИ, что и свет.

[EDSedov]

Чувствую, я что-то не знаю, или упускаю, вот только что...

То, что КПД<100%.
Пусть сам светящийся механизм будет превращать все в свет, ладно.
Но куда мы денем сопротивление проводов, которые внутри этой лампы подводят ток к светоизлучателю. Они будут греться, значит, будет греться корпус, значит часть мощности пойдет в тепло, значит КПД всего устройства <100%, значит я прав!!!

[Murlock]

если ИК- излучение считать "светом", то КПД любого электронагревательного прибора можно считать равным 100%

[EDSedov]

В первом посте темы указывалось на видимый диапазон света.

Представим, что удалось создать (чисто теоретически) лампочку со 100% ККД. Т.е. она всю электрическую энергию преобразует в световую в видимом диапазоне

[просто КОТ]

Седов, это ведь мысливслух.. Просто технические фантазии.

[ekkl]

Но куда мы денем сопротивление проводов, которые внутри этой лампы подводят ток к светоизлучателю

они находятся в состоянии сверхпроводимости.

[EDSedov]

Седов, это ведь мысливслух..

Тоже верно, но зачем для своих мыслей создавать отдельную тему?
З.Ы. И если уж обращаешься не по логину, то пиши Евгений, а то не приятно, когда по фамилии обращаются.

[просто КОТ]

Просто КОТ, вы хотите сказать, что если какой-то девайс имеет сопротивление постоянному току скажем 12 Ом, то при подключении к автомобильному аккумулятору я могу получить вовсе не 12 Вт тепловой мощности?

P = U^2 / R.
P = 144/12 = 12. Двенадцать Ватт. Всё чётко.

2 Евгений -- я просто не знаю, сколько тут Евгениев... Мало ли... А вообще учту.

[Murlock]

В первом посте темы указывалось на видимый диапазон света.

и что? какая разница? будет всё то-же самое.

[EDSedov]

А разница в том, что ИК и видимый диапазон не одно и тоже, нас интересует видимый диапазон, значит, мы ищем КПД источника света, когда он излучает в видимом диапазоне света и ИК излучение туда не входит, но оно есть, т.е. КПД уже меньше 100%.

[Murlock]

это значит только то, что нагрузка, излучающая(исключительно) в оптическом диапазоне и нагрузка, излучающая по Больцману, в электрической цепи, будут выглядеть ОДИНАКОВО,