Основной вопрос о токе, напряжении и энергопотреблении

Фон:

Предположим, что у меня есть лампочка, которая потребляет 10 Вт электрической энергии (мощности). Рабочие значения для полной яркости: 5 вольт и 2 ампера. Поскольку мощность (p) = напряжение (В) x ток (I) = 5 x 2 = 10 Вт

Вопрос :

Чтобы лампочка светилась, все, что ей нужно, это поток электронов с требуемой скоростью (ампер) --> назовем это аксиомой . В приведенной выше схеме предположим, что я поддерживаю постоянный ток на уровне 2 ампер, уменьшая как напряжение, так и сопротивление .

Итак, по моей аксиоме , я ожидаю такой же яркости лампочки, но лампочка светится с меньшей яркостью . Я знаю, что более низкая яркость связана с более низкой мощностью, поскольку напряжение уменьшается , но по моей аксиоме : «Чтобы лампочка светилась, все, что ей нужно, это поток электронов с требуемой скоростью (ампер)», не должна ли лампочка оставаться яркий?

Или моя аксиома неверна?

Редактировать : как многие из вас упомянули, я согласен с тем, что использование слова «аксиома» в этом контексте неверно. Однако я бы предпочел использовать слово « предположение », поскольку многие ответы на эти вопросы относятся к слову «аксиома» , я не хочу менять его на «предположение» , так как это может запутать будущих читателей. Спасибо.

отсутствие яркости связано с рассеянием тепла, следовательно, с энергией. тепло - это мощность I ^ 2 * R. вы сохраняете I постоянным, но уменьшаете R. ваша интуиция неверна. (вот почему они продают лампочки в зависимости от их мощности, чтобы связать ее с яркостью)
@ user16307 Неважно. Это не сработает даже в случае идеальных ламп на 100% КПД.
@ЕвгенийШ. Вы согласны с тем, что с увеличением тепловой энергии выбрасывается больше фотонов?
Лампочка является нелинейным устройством. Кроме того, как вы хотите изменить сопротивление без изменения физических свойств лампочки? Кроме того, если ток поддерживается постоянным, напряжение на любом устройстве равно I * R.
@ user16307 Я не согласен с тем, что тепловая энергия вообще необходима для излучения фотонов.
@ЕвгенийШ. примеры теплового излучения включают видимый свет и инфракрасный свет, излучаемый лампой накаливания, инфракрасное излучение, испускаемое животными и обнаруживаемое с помощью инфракрасной камеры, и космическое микроволновое фоновое излучение.
@ user16307 Что подтверждает мою точку зрения :) Предположим, что мы можем «видеть» весь излучаемый спектр. Я пытаюсь сказать, что и в этом случае аксиома будет ложной.
«Аксиома или постулат, как они определены в классической философии, — это утверждение (в математике часто изображаемое в символической форме), которое настолько очевидно или хорошо установлено, что принимается без разногласий или вопросов». Поэтому, пожалуйста, удалите слово аксиома в вашем вопросе, это меня злит.
Вы все хорошо ответили на мой вопрос, спасибо. @MarkoBuršič, я согласен с тем, что использование слова «аксиома» в этом контексте неверно.

Ответы (2)

Чтобы лампочка светилась, все, что ей нужно, — это поток электронов с необходимой скоростью (ампер).

Правильно, если толщина нити остается неизменной.

Предположим, что я поддерживаю постоянный ток на уровне 2 ампер, уменьшая как напряжение, так и сопротивление.

Понизить напряжение не проблема. Уменьшение сопротивления связано с тем, что вам нужно укоротить длину нити накала.

Если бы вы могли сделать лампу накаливания с нитью накала переменной длины, вы бы получили постоянную яркость на единицу длины . Общая яркость, конечно, упадет. Попробуйте и посмотрите...

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Рисунок 1. «Лампочка» с переменной длиной нити накала.

На рисунке 1 мы создали лампу с переменной длиной нити накала. Вы можете регулировать сопротивление нити накала, выключая лампы при понижении напряжения.

«Чтобы лампочка светилась, все, что ей нужно, это поток электронов с требуемой скоростью (ампер)», разве лампочка не должна оставаться яркой?

Да, температура нити накала останется прежней, спектр испускаемого света будет таким же, и свет, излучаемый на единицу длины, будет таким же. Просто в целом их будет меньше.

«излучаемый свет будет таким же. Просто его будет меньше». я думаю, что лучше сказать "свет, излучаемый на единицу нити накала, будет одинаковым" имао
Я хотел написать "... и спектр излучаемого света будет таким же". Спасибо.
@transistor Спасибо, вы исчерпывающе ответили на вопрос. Моделирование действительно помогло.

Не изобретайте аксиомы , так как все, что вы можете придумать на этом уровне, уже изобретено до вас. На него можно просто ответить с точки зрения сохранения энергии, но я дам вам интуицию. Уменьшив сопротивление, вы изменили физические свойства лампочки. Как, например, длина или толщина филаментной проволоки в нем. Тем самым уменьшая рабочую площадь и/или количество атомов, генерирующих фотоны (грубо говоря).

Спасибо за Ваш ответ. Да, использование слова аксиома в этом контексте неверно, я изменил свой вопрос.
Основной вопрос о токе, напряжении и энергопотреблении
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v