Glimmlampe in einem Stromkreis mit Isolationswiderstand

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Glimmlampe in einem Stromkreis mit Isolationswiderstand

Neuer Beitragvon Stobo am Mittwoch 5. September 2007, 17:04

Hallo liebe ForenUser, ich habn kleines GedankenProblem ^^
Also für meine Ausbildung entwickel ich grad mitm Freund ein kleines
Prüfgerät, welches kontrollieren soll ob ein einer normalen Verlägerungsleitung ein vorgegebener Isolationswiderstand (0,25 MOhm) unterschritten wird. Nun mein Schaltplan sieht vor das wenn ein kriechstrom der >= 0,9 mA fließt eine Glimmlampe leuchten soll. Nun habe ich mir eine Glimmlampe rausgesucht die für eine Spannung von 230V ausgelegt ist und mit einen Strom von 1mA auskommt. Meeine Frage ist nun, die Glimmlampe müsste ja auch einen Innenwiderstand von ~0,23MOhm haben um direkt an der Netzspannung mit 1mA versehrt zu werden. Nun hab ich ja den Isolationswiderstand der auch mindestens 0,25MOhm beträgt und somit in Reihe einen Widerstand von 0,5MOhm und das wäre ja im Prinzip zu groß um einen Strom von 1mA fließen zu lassen.. Aber irgendwie wäre die Glimmlampe so ja auch sinnloß wenn sie nur ohne Widerstand in Reihe an der Netzspannung leuchten würde. Und ich hab auch keine Ahnung was ich sonst auslösen lassen könnte was nicht so einen großen Innenwiderstand hat aber bei 1mA sich schon bemerkbar macht ^^ Hmm Vielleicht habt ihr ja einen Fehler entdeckt in meiner Logik (sprich die Glimmlampe würde funktionieren) oder ihr könnt mir einen Gedankenanstoß in die richtige Richtung geben. Google und SuFu haben leider nicht geholfen :(

mfg Stobo
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Re: Glimmlampe in einem Stromkreis mit Isolationswiderstand

Neuer Beitragvon Thomas E. am Mittwoch 5. September 2007, 17:17

Stobo hat geschrieben:einen Gedankenanstoß in die richtige Richtung

Transistor.
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Neuer Beitragvon Stobo am Donnerstag 6. September 2007, 05:01

Hmm daran haben wir auch schon gedacht.. Aber funktioniert der bei Wechselstrom? Evtl. überlegen wir aba eh zu gleichrichten von daher wär das schon ne Überlegung wert.. Also meinst du auch das die Glimmlampe wegen der Widerstände nicht funktionieren würde?
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Glimmlampe

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 6. September 2007, 07:21

Hallo,

die Glimmlampe leuchtet sobald die Spannung an den Elektroden über der Glimmspannung liegt, das könnten so (gaaanz ungefähr)65 Volt sein.
Mit einem größeren oder kleineren Vorwiderstand leuchtet die Glimmlampe an 230V mehr oder weniger hell.
Du kannst den Strom sehr schön messen, indem Du die Helligkeit der Glimmlampe misst.

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Neuer Beitragvon Stobo am Donnerstag 6. September 2007, 07:54

Sprich wenn der Vorwiderstand der Lampe genauso groß wie der der Glimmlampe ist dann fallen ja noch 115 Volt an der Glimmlampe ab.. Wäre dann zwar nur der halbe Nennstrom (0,5 statt 1 mA) aba du meinst die leuchtet trotzdem? Weil du sagst 65 Volt, die Glimmlampe die ich mir gesucht hab ist aber für 230 Volt ausgelegt und daher hätte ich vermutet die leuchtet auch nur mit 230 Volt. Wenns geht kann ich nämlich weg von den Transistoren und bei meiner Glimmlampe bleiben *froi* ^^
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Widerstand der Glimmlampe

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 6. September 2007, 13:06

Hallo,

Du bist da irgendwie daneben mit dem Innenwiderstand der Glimmlampe.

Eine Glimmlampe hat keinen definierten Innenwiderstand, sondern eine Spannung bei der sie glimmt.
Ich hab jetzt auch keine besonders gute Erklärung zur Hand, Wikipedia hilft ausnahmsweise auch nicht. Musst halt mal ein bißchen suchen und lesen.

Bernhard
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Neuer Beitragvon Stobo am Freitag 7. September 2007, 07:56

Aber wie ist dann der Strom definiert wenn sie keinen Innenwiderstand hat? Hmm na ja also ich freu mich schonmal das sie leuchten wird aber verstehen würd ichs auch ganz gern *G* ^^ Ich mein der Strom der bei 230Volt durch die Lampe fließt (angegeben bei der die ich ausgesucht hab 1mA) muss ja begrenzt werden durch einen Widerstand.. Na ja kP vielleicht weiß ja jemand anderes eine bessere Erläuterung für mich ^^
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Neuer Beitragvon Martin67 am Freitag 7. September 2007, 18:33

Stobo hat geschrieben:Aber wie ist dann der Strom definiert wenn sie keinen Innenwiderstand hat? Hmm na ja also ich freu mich schonmal das sie leuchten wird aber verstehen würd ichs auch ganz gern *G* ^^ Ich mein der Strom der bei 230Volt durch die Lampe fließt (angegeben bei der die ich ausgesucht hab 1mA) muss ja begrenzt werden durch einen Widerstand.. Na ja kP vielleicht weiß ja jemand anderes eine bessere Erläuterung für mich ^^


Hallo,

dass die Glimmlampe keinen Innenwiderstand hat, ist so nicht richtig. Bernhard hat das auch nicht so gemeint, er meinte lediglich, dass er nicht einfach zu definieren ist!

Eine Glimmlampe verhält sich in etwas so:
Unterhalb der Glimmspannung (ca. 65V-90V) hat sie einen fast unendlich hohen Widerstand. Dieser nimmt jedoch schlagartig ab, wenn die Glimmspannung überschritten wird. Ja ohne Vorwiderstand kann der Strom dann so hoch werden, dass die Glimmlampe zerstört wird. Aber Du hast ja Deinen Isolationswiderstand!

Also bis zur Glimmspannung stellt die Glimmlampe keine Belastung dar, wird sie jedoch erreicht, wird sie schlagartig niederohmig. Es beginnt ein Strom zu fließen der abhängig von Deinem Isolationswiderstand ist. Da sich die Helligkeit in etwa proportional zur Stromhöhe verhält, erreichst Du genau den Effekt, den Bernhard beschrieben hat. "Strommessung mit Helligkeit"

Ich rate Dir: Auf jeden Fall einen Schutzwiderstand für die Glimmlampe in Reihe vorzusehen, im Fall dass Dein Isolationswiderstand mal sehr niedrige Werte annimmt. Höhe ist Abhängig von der Glimmlampe! Rund 270kOhm

Gruß

Martin
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Neuer Beitragvon Stobo am Montag 10. September 2007, 05:08

Danke sehr deine Antwort hat mir sehr geholfen. Na ja die Glimmlampe die ich mir rausgesucht hab, hat schon einen Vorwiderstand eingebaut (denk ich mir zumindest), und das verwirrt mich so ^^ Weil man soll die ja auch an 230 Volt eiskalt anschliessen können, daher bin ich mir nur einfach nicht sicher ob dann mit dem Innenwiderstand und dem Isolationswiderstand die Glimmlampe noch genug Spannung erhält. Aber na ja ihr sagt ja 65-90 Volt reicht, und es würden ja nach meiner Rechnung noch mindestens 115 Volt abfallen. Ich zeig euch einfach ma das Datenblatt der Glimmlampe die ich verwenden möchte, um euch den Innenwiderstand zu zeigen den ich meine:

http://docs-europe.electrocomponents.co ... 9c6bca.pdf

Wenn man da ganz unten schaut, sieht man einen ~250 kOhm Widerstand eingebaut. Ich hab nur Angst das der mir Probleme bereitet ^^

€ : Also hab mich nochmal bissl schlau gemacht, und soweit ich jetzt informiert bin hat jede Glimmlampe schon einen eingebauten Innenwiderstand, der ausreichend für die vorgesehene Spannung ist. Wenn ich falsch liege korrigiert mich gerne ^^
Stobo
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Neuer Beitragvon anders am Montag 10. September 2007, 10:07

Wenn man da ganz unten schaut, sieht man einen ~250 kOhm Widerstand eingebaut. Ich hab nur Angst das der mir Probleme bereitet
Warum sollte er ? Der Hersteller hat hoffentlich einen Widerstand mit ausreichender Spannungsfestigkeit ausgesucht und vom Wert her passt es.

Um die Verwirrung mal etwas aufzuklären:
Wenn in gesockelten Lampen oder Einbaulampen ein Vorwiderstand eingebaut ist, schreibt der Hersteller das dazu oder es wird durch die Spezifikation z.B. "für 230V" deutlich.
Es gibt auch Glimmlampen ohne Vorwiderstand, wie sie etwa auf dem Bild zu sehen sind.
Auch die Starter der Leuchtstofflampen sind spezielle Glimmlampen ohne Vorwiderstand.

Bei Glimmlampen spricht man auch nicht von "Glimmspannung" sondern von "Zündspannung" und "Brennspannung".
Stets liegt die Zündspannung mit z.B. 90V um einiges höher als die Brennspannung, die z.B. nur 65V beträgt.
Wenn man die Spannung an der Lampe, von 0 kommend, langsam erhöht, so fliesst zunächst kein Strom, bis die Zündspannung erreicht wird. Dort setzt die Entladung ein und wenn man den Strom an der Lampe nicht begrenzt, geht die Entladung in einen Lichtbogen über, der die Lampe zerstört.

Normalerweise begrenzt man aber den Strom mittels Widerstand, Kondensator oder Induktivität, sodaß nun die Spannung an der Lampe auf die Brennspannung zurückgeht.
Wenn man der Glimmlampe einen kleinen Kondensator (0,1µF oder weniger) parallel schaltet, un diese Anordnung über einen Widerstand (100kOhm) mit Gleichspannung versorgt, kann man diesen Effekt zur Erzeugung tonfrequenter Spannungen benutzen (Prüfsummer).

Das Glimmlicht bedeckt nur die negative Elektrode, wobei die vom Glimmlicht überzogene Fläche proportional dem Strom ist. Die Brennspannung ändert sich dabei kaum und man hat früher, völlig analog zur Zenerdiode, spezielle Glimmlampen mit großer Kathodenfläche, so genannte Glimmstabis, zur Stabilisierung von Gleichspannungen verwendet.
Das ist der normale Betriebsbereich (normaler Kathodenfall) von Glimmlampen. Wenn man den Strom weiter steigert, steigt die Spannung an der Lampe und die Helligkeit etwas an, aber das ist dann schon der Übergangsbereich zur Bogenentladung (anormaler Kathodenfall).

Nun aber zu deinem speziellen Problem:
kleines Prüfgerät, welches kontrollieren soll ob ein einer normalen Verlägerungsleitung ein vorgegebener Isolationswiderstand (0,25 MOhm) unterschritten wird.
So etwas kannst du nicht mit Wechselspannung betreiben, sondern nur mit Gleichspannung.
Der Grund liegt in der Kapazität zwischen den Adern der Leitung, die knapp 100pF pro m betragen dürfte. Eine 20m lange Leitung hätte also etwa 2nF.
Bei 50Hz stellen diese 2nF einen Blindwiderstand von 1,6 MOhm dar, und bei einer angenommenen Spannung von 100V über dieser Kapazität fliessen 63µA.
Das durch einen solchen Strom hervorgerufene Leuchten kann man schon deutlich sehen.

P.S.:
Nun hatte ich doch das Bild der widerstandslosen Anzeigelämpchen vergessen. Damit kann man viel schöner basteln, als mit so einer verchromten 230V Lampe. :idea:
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Neuer Beitragvon Stobo am Dienstag 11. September 2007, 08:56

Vielen Dank für deine ausführliche Antwort. Also das man nach der VDE Isolationsmessungen mit Gleichspannung betreiben sollte ist mir bewusst, nur für unsren speziellen Fall verwenden wir halt Wechselspannung. Ich bin auch der Meinung das man wegen der Induktivität und nicht wegen der Kapazität mit Gleichspannung messen sollte. Aber vielleicht hast du ja auch, oder wir beide haben recht ^^ Aber auch für den Fall das wir mit Gleichspannung prüfen, ist meine Frage ja aktuell.. Es geht mir weniger um die Spannung bei der sie anfängt zu glimmen (Spannung liegt ja bei 230 Volt (Wechsel oda gleich is jetzt ma egal ^^) an), sondern um den Strom.. Wir haben unsere Glimmlampe so ausgesucht das sie bei 1mA leuchten soll. Also einfach eine mit einen Nennstrom von 1mA ausgesucht. Wir dachten uns wenn durch die Spannung und dem Isolationswiderstand genau ein Strom von 1mA erzeugt wird (230 Volt, Riso 230kOhm) dann müssten über die Lampe genau 1mA fließen und so würde sie erst genau dann leuchten wenn der Widerstand erreicht oder unterschritten ist. Nur da die Lampe jetzt ja auch einen 250 kOhm Widerstand eingebaut hat, ist natürlich lange kein Strom mehr von 1mA gegeben oder? Nun sagt ihr ja das nur die Spannung wichtig ist, aber na ja dann würd sie ja auch leuchten bei einem Riso von 1MOhm oder? Und halt einem Kriechstrom von 0,2 mA ca.
Wie gesagt ich suche im Prinzip eine Glimmlampe die genau dann anfängt zu glimmen wenn der Riso 230kOhm erreicht oder unterschreitet. Ob bei Wechsel oder Gleichspannung stell ich mal zurück. Mir ist bewusst das man am besten mit Gleichspannung messen sollte ^^ Na ja vielleicht versteht man mich und meine Fragestellung etwas besser.
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Neuer Beitragvon anders am Dienstag 11. September 2007, 14:51

ich suche im Prinzip eine Glimmlampe die genau dann anfängt zu glimmen wenn der Riso 230kOhm erreicht oder unterschreitet.
Gibts nicht.

Ansonsten solltest du dich noch mal von Anfang an mit so profanen Dingen wie den Eigenschaften von Widerständen, Kapazitäten und Induktivitäten beschäftigen sowie den Resultaten ihrer Parallel- und Reihenschaltung in Gleich- und Wrchselstromkreisen.

Wenn du das getan hast, kannst noch einmal das, was ich oben über das Zünd- und Brennverhalten von Glimmlampen schrieb, lesen und dann vielleicht auch verstehen.

Wenn man ein Mess- oder Prüfgerät entwerfen will, nutzt es nichts möglichst bunte Teile aus dem Katalog auszusuchen und mit dem Kopf durch die Wand zu gehen. "Ich bin auch der Meinung das man wegen der Induktivität und nicht wegen der Kapazität mit Gleichspannung messen sollte."

Es geht nicht um vorgefertigte Meinungen, sondern darum, daß man genau verstanden hat, was man misst und was man mit der jeweiligen Meßmethode angezeigt bekommt.
Erst dann kann man mehrere Lösungsmöglichkeiten prüfen und sich eine Meinung bilden, welche von diesen die für den jeweiligen Zweck geeignetere ist.
anders
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