Dies und Das - Wissenswertes

Lux, Lumen und Wirkungsgrad

 

Die Lichtmenge Lumen (lm, lateinisch für Licht, Leuchte) ist die SI-Einheit des Lichtstroms. Es gibt also an, wie viel Licht eine Lampe pro Zeiteinheit abgibt.

Lumen sagt etwas über den gesamten Lichtstrom aus, der von einer Leuchte ausgeht.

 

Eine 75-Watt-Glühlampe erzeugt eine Lichtmenge von annähernd 1000 Lumen. Um eine entsprechende Lichtquelle zu ersetzen, ist also eine LED mit ca. 1000 Lumen vonnöten.

 

Beleuchtungsstärke (lx)

 

Die Lux-Einheit gibt an, in welchem Ausmaß eine Fläche beleuchtet wird, über die das Licht gestreut wird (1 lx = 1 lm / m²).

 

Die Sonne strahlt bei klarem Himmel und im Zenit eine Beleuchtungsstärke von 100.000 lx.

 

Bei strahlendem Sonnenschein                                                        100.000 lx

Am Arbeitsplatz / Esstische / Küche                                                min. 500 lx

Wohnräume                                                                                     min. 300 lx

Stehlampe / Flure                                                                                      50 lx

 

Wieviel Lumen (lm) erzeugen verschiedene Leuchtkörper:

Glühlampe                                                                                        15 lm / W

Halogenlampe                                                                                  25 lm / W

LED Lampe                                                                                    180 lm / W

 

Beispiele:

 

Eine 75 W Glühlampe erzeugt eine Lichtmenge (lm) vom                     1.125 lm

 

Eine 75 W Halogenleuchte erzeugt eine Lichtmenge von                      1.875 lm

 

Eine 75 W LED Leuchte erzeugt eine Lichtmenge von                        13.500 lm

 

 

Stromerzeugung durch künstliches Licht mit einer Solarzelle:

 

Durch den relativ geringen Wirkungsgrad einer Silicium-Zelle der bei ca. 29 % liegt und daher auch nur ca. 29 % des zugeführten künstlichen Lichtes „verarbeitet“, also in Strom umwandeln kann, muss die künstliche Lichtquelle eine entsprechende Helligkeit erzeugen.

Dagegen strahlt die Sonne bei klarem Himmel im Zenit mit einer Beleuchtungsstärke (Helligkeit) von 130.000 Lux.

 

Berechnung der Beleuchtungsstärke:

 

Fläche der Solarzelle ausrechnen:        a x b   mit dem Abstand der Lampe multipliziert ergibt die Beleuchtungsstärke.

 

Die Lichtausbeute (Kurzzeichen: η) ist das Maß für die Effizienz von Lichtquellen.


Sie zeigt an, wieviel Energie für einen bestimmten Lichtstrom aufgewendet werden muss und wird in Lumen pro Watt (lm/W) angegeben. Dabei gilt: Je höher dieser Wert, desto effizienter ist das Leuchtmittel.

Einige Beispiele:

Glühlampe: 10 lm/W

Halogenlampe: 20/W

Energiesparlampe: 60 lm/W

stabförmige Leuchtstofflampe: 110 lm/W

ED-Lichtquelle: 180 lm/W  

Warum behält Gold seinen Glanz?

Gold behält auch nach tausenden von Jahren seinen Glanz. Warum ist das so? Goldprotonen ziehen seine Elektronen mit einer enormen Kraft an, dass diese Elektronen nicht wie z.B. Silberelektronen eine Verbindung mit anderen Elementen wie z.B. Sauerstoff eingehen können (Silber, Eisen oder Kupfer oxidieren mit z.B. Sauerstoff und verändert dadurch sein Aussehen – Silber wird schwarz, Eisen oxidiert und Kupfer bildet Grünspan).

Entstanden ist Gold wohl nach der Kollision zweier Neutronensterne, den sogenannten Doppelsternen, die wiederum durch die Explosion einer Supernova, also eines riesigen Sterns, entstanden sind. Dabei entstand eine unvorstellbare Hitze die zu einer Fusion verschiedener Elemente führte aus der dann Gold und andere Elemente wie z.B. Platin oder Uran entstanden. Diese wurden in das Universum geschleudert und „landeten“ auf Planeten und Meteoren. So kam Gold wohl auch auf unserer Erde. 

Theoretisch könnten wir Gold selbst herstellen. In der Praxis müssten wir Temperaturen erzeugen die einen Energieaufwand erforderlich machen müsste, den wir nicht leisten können. Und selbst wenn hätten wir dann nur ein paar Goldatome.

Menschheitstraum: Nutzung der Energie von Blitzen

Die Menschheit träumt seit Jahrhunderten, die Energie von Blitzen nutzen zu können. Bisher endeten alle Versuche, die Energie aufzufangen ergebnislos und auch tödlich.

Das liegt in der Natur der Blitze. Die elektrische Spannung eines Blitzes kann 100.000 Volt erreichen. Dabei erhitzt er die ihn umgebende Luft auf 20. bis 30.000 Grad Celsius.

Dies hat im übrigen zur Folge, dass sich die Luft durch diese enorme Erwärmung schlagartig mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit ausdehnt. Dadurch entsteht das Donnern.

Geschichte des Wortes "Gymnasium"

Der Ursprung des Wortes "Gymnasium" stammt aus dem Griechischen und zwar aus dem Wortstamm "Gymnos". Dieser bedeutet "nackt" und bezeichnet die nackt trainierenden Sportler, die sich auf die Olympiade im alten Griechenland vorbereiteten. Wörtlich übersetzt heißt "Gymnasium" Nacktstätte.

Das Wort "Gymnasium hat im Deutschen natürlich eine ganz andere Bedeutung.

Früher gingen Mädchen und Jungen in getrennte Schulen. Die höheren Mädchenschulen bezeichnete man als "Lizeum" und  die höheren Schulen für die Jungs nannte man "Gymnasium". Warum ist diese Bezeichnung etwas umstritten? Die wohl einleuchtenste Begründung liegt darin, dass angeleht an die "Elitesportler" des alten Griehenlands die Jungs, die ein Gymnasium besuchten, auch eine Elite darstellen sollten.

Das Licht der Sonne

Wie lange braucht das Licht von der Sonne bis zur Erde?

Die Lichtteilchen, Photonen, die durch die enorm hohen Temperaturen im Kern der Sonne entstehen, brauchen von der Sonnenoberfläche bis zur Erde 8 Minuten.

Vom Kern der Sonne bis an deren Oberflächen brauchen die Lichteilchen, Photonen, mehrere tausend Jahre.

Im Übrigen verursachen die Photonen auch den für uns gefährlichen Sonnenwind.

95% des Strombedarfs in Deutschland durch erneuerbare Energiequellen gedeckt

An idealen Tagen, wenn die Sonne über ganz Deutschland scheint und der Wind bläst, kann der gesamte Strombedarf in Deutschland nahezu durch erneuerbare Energiequellen gedeckt werden. So am 02. Mai 2016. Am Vormittag dieses Tages wurde so viel Energie durch Wind und Sonne erzeugt, dass der Bedarf in Deutschland zu 95% gedeckt werden konnte. 

Im Moment sind dies noch Ausnahmen. Durch effiziente Erzeugungsmethoden, Speichermöglichkeiten  und die effiziente Nutzung des Stromes könnten sich in naher Zukunft die Ausnahmen in einen Regelzustand umwandeln. Jeder sollte dazu seinen Beitrag leisten.

Woher stammt der Name Magnet?

Der Name „Magnet“ leitet sich – so berichtet zumindest der Römer Lucretius – von Magnetit (Magneteisenstein, Fe3 O4) ab. Dieses Mineral scheint man zuerst in der Nähe der thessalonikischen Stadt

„Magnesia“ (im heutigen Westanatolien) gefunden zu haben.

Leitet Wasser Strom und wenn ja warum?

Reines Wasser (destilliert) leitet nicht, da Wasser keine Ionen abgeben kann. Wasser ist nur leitfähig, wenn sich darin gelöste Salze, die Ionen abgeben können, befinden. Das ist z.B. in Badewasser der Fall, auch in jedem Naturgewässer sind in einem gewissen Maße Salze und Mineralien gelöst. Dieses Wasser, oder vielmehr die Salze darin, leiten. Auch Säuren oder Basen können Ionen abgeben. Also je mehr Salze, Säuren oder Basen in der wässigen Lösung vorliegen, desto leitfähiger ist die Flüssigkeit.

Warum leuchtet eine Glühlampe?

Der Glühfaden in der Glühlampe ist wesentlich dünner als das den Strom übertragende Kabel. Dadurch werden die Ladungsträger, die Elektronen, abgebremst, wodurch ein Elektronenstau entsteht. Dieser Stau erzeugt einen Widerstand. Der erzeugt Reibung, die wiederum Wärme erzeugt, da die Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Diese Wärme lässt den Glühfaden glühen.

Was passiert bei einem Kurzschluss?

Ein elektrischer Kurzschluss ist eine nahezu widerstandslose Verbindung der beiden Pole einer elektrischen Spannungsquelle. Die Spannung tendiert gegen Null. Durch den fehlenden Widerstand, den ja jedes Gerät erzeugt, fließt ein enorm hoher Strom, der den jeweils vorgesehene Betriebsstrom (ist abhängig vom jeweiligen Gerät) um ein vielfaches übersteigt.

Die Folge: Entweder, wenn das Gerät durch eine Sicherung abgesichert ist, wird diese durchbrennen oder das Gerät erwärmt sich so stark, dass es kaputt geht oder brennt (Beispiel: Der Akku vom Smartphone).

 

Wie entstand der Begriff "Made in Germany"?

Was heute ein Qualitätssiegel für hochwertige Waren, die in Deutschland produziert wurden, ist, wurde Ende des 19. Jahrhunderts als Schutz vor billigen und minderwertigen Produkte aus Deutschland, die nach England exportiert wurden, in England eingeführt. Damit wollte die englische Regierung die Engländer vor dem Kauf dieser Waren warnen. Das Gegenteil wurde erreicht.

Wo kommt das Wort "Elektron" her und was bedeutet es?

"Elektron" kommt aus dem Griechischen und bedeutet "Bernstein".

Bereits im 6. Jahrhundert entdeckten die Griechen den Bernstein. Wenn man diesen mit einem Wolllappen reibt, zieht er durch die entstehende Spannung leichte Gegenstände an. Erklären konnten sie dieses Phänomen nicht.

Beim Wechselstrom wechselt die Polung vom Plus zum Minuspol und umgekehrt. Mit welcher Frequenz?

Die Polung unseres Wechselstromes, also der Wechsel des Plus- und Minuspols, geschied mit 50 Hertz, also pro Sekunde 50 mal.