Elektrisitet, lamper

[mikki155]

Jeg ser at over D vil det være 230V, så da vil denne lyse med 60W. Spenningen over E eller F vil vel være 115V? Spenningen over B og C blir vel 230V-Ua? Kan ikke helt se hvorfor B og C lyser svakest.

[Vektormannen]

Hvordan lampene lyser er som du sikkert vet avgjort av effekten. Har du regnet ut effekten for hver pære?

Spenningen blir som du sier [tex]230\text{V} - U_A[/tex] for B og C.

Edit: og spenningen over E og F er 115V ja.

[mikki155]

Effekten til B og C avhenger jo av spenningen over A. Men E og F vil vel lyse på 30W hver, hvis det jeg sa først var riktig? Og D på 60W.

[Vektormannen]

Ja, E og F vil lyse på 30W og D på 60W. Men du kan også finne ut hvor sterkt A, B og C vil lyse. Har du noen ideer om hvordan? (Spenningen over A er ikke ukjent, den kan du finne!)

[mikki155]

Hmm, er ikke sikker. Noen tips?

[Vektormannen]

Du har at [tex]U_A = RI[/tex] der R er resistansen til lampen og I er strømmen gjennom den. Kan du tenke deg hvordan du kan få fatt i R? Hva med I? (Hint: strømmen I gjennom A er lik strømmen gjennom hele kretsen, ikke sant? Du kjenner spenningen over hele kretsen. Hvordan kan du finne strømmen gjennom den da?)

[mikki155]

Ok, tenkte litt på resistans istad.

60J = 230V * q

I = 0,2608A (i løpet av 1 sek.)

Dette blir vel strømmen gjennom hele kretsen?

Blir ikke resistansen konstant i lampa, siden effekten endrer seg med spenningen?

R = 881,9 ohm

Finner resultantresistansen i parallellkoblingen:

(1/881,9 * 2)^-1 = 440,95 ohm

881,9/1330,05 = 0,67

0,67 * 230V = 153,3V

Blir dette riktig? (Hadde ikke tid til å bruke Latex, sorry)

[Vektormannen]

Dette ser riktig ut ja, og du trengte faktisk ikke bruke strømverdien heller. Da regner jeg med det går greit å finne effekten i A, B og C?

Ja, resistansen er konstant i lampa (resistansen kan du stort sett anta er konstant i alle oppgaver) Det er også en forutsetning i Ohms lov.

[mikki155]

Yey, da var den oppgaven løst, takk takk

Nå har jeg et nytt lite problem, hvis du kunne hjulpet meg litt xD Siste oppgave jeg skal spørre om

Ok, vi har en lysdiode med pn-overgang som er koblet til en spenningskilde i lederretning. Lysdioden sender ut fotoner med energien 3,68*10^-19 J. Jeg regnte ut bølgelengden til å være 540nm, ettersom at Ef = f * h (du kan sjekke om det stemmer).

Hva er den minste spenningen som må kobles inn for at dioden skal sende ut disse fotonene?

Her står jeg litt fast pga. både spenningen og strømmen er ukjente xS

[Vektormannen]

Her er jeg litt usikker selv, lenge siden jeg har hatt om halvledere. Kanskje noen andre har et godt svar.

Men spenning er jo en forskjell i potensiell energi. Denne må i alle fall minst være like stor som energien til fotonene som sendes ut. Men så har man vel i tillegg en løsrivningsenergi som må overvinnes for å sende ut fotonene?

Har du fasitsvaret?

[mikki155]

2,3V

I Fysikk 1 nevnes det ikke noe om løsrivingsarbeidet, det kommer i Fysikk 2. Hvis ikke, har boka vår misforstått.

[Vektormannen]

Ok, jeg tror det må bli slik: Energien til hvert foton er som oppgaven never [tex]E[/tex]. Fotonet sendes ut når et elektron går fra en fri tilstand til en tilstand der det er bundet til et 'hull' (ledig 'plass' i et atom.) Elektronet mister da en energi [tex]E[/tex]. Spenningen er videre definert som denne energiforskjellen tilsvarer er [tex]U = \frac{E}{q}[/tex] der E er energi og q er ladning. Benytter du dette vil du ende opp med fasitsvaret. Men ta dette med en klype salt, det er som sagt lenge siden jeg har holdt på med dette, så det kan være jeg bare har flaks akkurat her.

Angående løsrivningsarbeid så tenkte jeg motsatt i sted. Løsrivningsarbeidet er det arbeidet et innkommende foton må gjøre for å rive løs et elektron fra en bundet tilstand. Her er det det omvendte som skjer!

[mikki155]

Aha, nå er jeg med ^^ Ladningen til ett elektron er jo elementærladningen, 1,65*10^-19 C. Siden ett elektron rekombinerer med ett hull, får vi ett foton med oppgitt energi, og da vil minstespenningen være 2,3V pga. ladningen til hvert elektron. Takker