Az elektromos ellenálások termelnek hőt vagy nem? Akkor hogyan lehet hogy a 25 wattos nagy ellenálású izzónak a hőtermelése kisebb mint a száz wattosé, ami sokkal kisebb elenálást ad?

A nagyobb áram nagyobb hőt termel, ezt jól látod. Pl ezért törekednek a távvezetékeknél a magasabb feszültség és alacsonyabb áram értékekre, mert a termelt hő az áram függvénye.

Az izzóknál a következő a helyzet. A 25W-os izzó 25W teljesítmény leadására képes. a 100W-os 100W leadására. Az izzók elég rossz határfokúak, így a teljesítmény jelentős része hő, és csak töredéke a fény. Százalékosan nincs túl nagy eltérés a hatásfokban, ha a 100W-ost viszonyítjuk a 25W-oshoz. Így könnyen belátható, hogy a nagyobb teljesítményű izzó több hőt termel.

A válasz ott van a kérdésedben: "és az I²×R villamos teljesítményt hővé alakítja".

A száz wattos izzónak negyedakkora az ellenállása, mint a 25 wattosé (feléve, hogy 230V-ba való izzó mindkettő) ezért az Ohm-törvény alapján négyszer akkora áram folyik át rajta.

Tehát az I²×R képletben van egy tizenhatszoros, és egy egynegyedszeres tagod. Ami összességében négyszeres hőtermelést jelent. Ez persze csak az ellenállás hevítésén alapuló, hagyományos izzószálas égőkre igaz, de gondolom a kérdés is rájuk vonatkozott.

"természetesen a wikipédia jól mondja, én csak segítséget szeretnék kapni ahhoz hogy megértsem hgy hogyan lehet hogy a kisebb , 25 wattos izzó nem olyan sütős minta zázvattos izzó pedig annak kisebb az ellenálása. "

A #3-as válaszoló jól leírta a dolgot. A 25W-os izzónak négyszer nagyobb az ellenállása, ezért csak negyedakkora áram folyik rajta keresztül, mint a 100W-os izzón (ugye a teljesítmény képlete P=U*I, és mivel a feszültség (U) állandó, így a 4x nagyobb teljesítmény 4x több áramot is igényel). A hővé alakulás pedig az I^2*R képlet alapján működik, tehát a 4x több áram miatt 16x több hő fejlődik az izzószálon, ezért ad le több hőt a 100W-os izzószál.

Valószínűleg a legjobb lenne valami hasonlatot kitalálni, amivel jobban megértheted. Nem lesz tökéletes, de legalább az elvet láthatod rajta.

A nagy ellenállású izzó legyen egy A-ból B-be városokon és falvakon vezető, kátyús országút. A kis ellenállású izzó egy ugyanonnan ugyanoda vezető autópálya. A hőtermelés legyen az adott utat használók által összesen elhasznált benzin mennyisége.

A lassú, fékezgetős-gyorsítós, traktorelőzgetős országúton autónként több benzin fogy, mint az országúton, tehát naivan várhatnád, hogy ott pörögnek csak igazán a benzinkutak.

Na de nem mennek arra annyian, mert szar és lassú az út. Az emberek szívesebben választják a gyorsabb, kényelmesebb, és kevesebb benzint fogyasztó utat. Így összességében, bár egyenként kevesebbet fogyasztanak az autópályán haladó autók, annyian mennek rajta, hogy az autópálya menti benzinkutak összforgalma sokkal nagyobb.

Ugyanez a helyzet az izzókkal is. A nagy ellenállású, "lehúzós" izzó azonos áramerősség mellett tényleg több hőt termelne, de az elektronok nem szeretnek arra menni, így nem folyik rajta annyi áram, és nincs kit lehúznia.

Nincs különbség a fogyasztó és az ellenállás között. Az, hogy mit tekintünk fogyasztónak és mit ellenállásnak csak nézőpont kérdése. Minden testnek van elektromos ellenállása. így minden fogyasztónak is van elektromos ellenállása. A fogyasztón általában azt értjük, hogy olyan kütyü ami a villanyból valami hasznos dolgot csinál (forog, melegit, világít stb.).

Nézzük a példádat.

Ha egy testen áram folyik azon feszültség esik, a kettő között az összefüggést az Ohm törvénye mondja meg. Azaz U=R*I vagy I=U/R vagy R=U/I (U feszültség, R ellenállás, I átfolyó áram).

A feszültség (definicíó szerint...) az elektromos "munkavégzés" amit az "elméleti egységnyi töltés" átkényszerítéséhez szükséges. Azaz pl. képzelj egy szűk helyet ahol át kell magad "préselni" ehhez munka kell, egy széles folyosón könnyebb végig menjél. Komolyabb fizika nélkül... Az áramerrősség azt mutatja meg, hogy egységnyi idő alatt mennyi töltés áramlik át. Ezekből a definiciókból következik, hogy az elektromos teljesítmény P=U*I (P a teljesítmény), Ohm törvényével rendezve P=U2/R P=I2*R és így tovább.

Ha elővesszük a fizika egyik alaptörvényét az energiamegmaradás törvényét akkor abból kiderül, hogy az a munka (energia) ami ahhoz kellett, hogy a töltéseket átpasszírozzuk az ellenálláson valamilyen más fizikai "munkává" kell alakuljon. Azaz ha más nem lehetséges melegedni fog a fogyasztó, vagy világítani (a melegedés mellett), vagy forogni fog vagy bármi egyéb...

Mivel egy ellenállás (pl. egy vezeték darab is lehet ellenállás) nem tud forogni, mozogni stb. ezért csak melegedni tud. Ha meg arra van tenyésztve, hogy ezzel jó magas hőmérsékletet érjen el akkor annyira meleg lesz, hogy felizzik és világítani fog.

A hagyományos izzóknál a teljesítmény legjelentősebb része (és ez van ráírva hogy 25W vagy 100W) hő formájában távozik az izzószálról, a "fény" energiája lényegesen kisebb. Ebből következik ha egy 25W-os izzót és egy 100W-os izzót hasonlítasz össze a kisebb teljesítményű izzó kevésbé fog melegedni mint a nagyobb.

Nézzük az izzószál meleg ellenállását (hidegen sokkal kisebb az ellenállás, mert az is hőmérséklet függő). Itt a P=U2/R képletből kell kiindulni: R=U2/P 25W-os izzónál: 2116 Ohm, 100W-os izzónál: 529 Ohm (nem nagyon lepődünk meg, hogy negyede). Az átfolyó áram: P=U*I alapján I=P/U számolható: I(25)=0.11 A, I(100)=0.43 A.