Een energiekwestie...

[Verwijderd]

Er bestaat zoiets als energieverspilling als we niet efficiënt met deze energie omgaan. Energie die niet gebruikt wordt gaat verloren, echter deze energie zorgt altijd weer op een andere plaats voor energie... Maar waar gaat deze energie heen?

Nou heb ik een case en ben ik benieuwd of jullie weten waar de energie naartoe gaat. Ik weet het zelf dus niet en ben echt op zoek naar een antwoord...

Ik zit op de fiets. Ik heb mijn dynamo aanstaan. Normaal als mijn dynamo aanstaat gaat deze energie, die ik met het trappen produceer, naar mijn lichten en zorgt ervoor dat deze ook daadwerkelijk gaan branden. In het geval van een goedwerkende dynamo gaat de energie ook werkelijk naar mijn licht; we spreken dan van een efficiënt werkende dynamo, lijkt mij. Stel nu dat het koperen draadje naar mijn licht kapot is. Dan werkt mijn licht dus niet, dus dat betekent dat de energie die ik produceer verloren gaat.

De vraag is: waaraan gaat deze energie verloren, waar gaat deze energie heen en betekent dit theoretisch misschien dat ik minder hard hoef te trappen.

Ik ben benieuwd!

[Osiris]

Volgens mij heeft mijn broer *vroegah* ooit eens bij natuurkunde berekend dat je inderdaad minder hard hoeft te trappen.

[Verwijderd]

Osiris schreef op 20 oktober 2004 @ 16:51:
Volgens mij heeft mijn broer *vroegah* ooit eens bij natuurkunde berekend dat je inderdaad minder hard hoeft te trappen.

Lijkt me niet, je trapt namenlijk een spoel rond, en door de magnetische flux gaan er dan elektronen bewegen (stroom), maar als die niet gaan lopen moet je nog steeds die spoel ronddraaien...en dan kost nog steeds energie. imho.

(of was het juist de magneet die je ronddraait in een dynamo, dat zou ook kunnen?)

[Hermarcel]

elektrische energie = elektrisch vermogen maal tijd
elektrisch vermogen = spanning maal stroom

Als de draad gebroken is, loopt er geen stroom. Het elektrisch vermogen ( en de elektrische energie) is dan nul. Wat overblijft zijn de wrijvingsverliezen in de dynamo.

Overigens betekent dit wrijvingsverlies niet dat de energie door wrijving verloren gaat. Het betekent alleen maar dat de energie niet in de gewenste (= elektrische) vorm omgezet wordt.

[ Voor 27% gewijzigd door Hermarcel op 20-10-2004 16:57 ]

[Osiris]

Verwijderd schreef op 20 oktober 2004 @ 16:54:
[...]

Lijkt me niet, je trapt namenlijk een spoel rond, en door de magnetische flux gaan er dan elektronen bewegen (stroom), maar als die niet gaan lopen moet je nog steeds die spoel ronddraaien...en dan kost nog steeds energie. imho.

(of was het juist de magneet die je ronddraait in een dynamo, dat zou ook kunnen?)

De energie wat opgewekt wordt door die spoel kwam volgens mij juist door het feit dat er een kracht opgewekt wordt wat de ronddraaiende magneet probeert tegen te houden (ofzo). Is die kracht afwezig doordat je het draadje los hebt, dan draait de magneet in de dynamo makkelijker rond.

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 20 oktober 2004 @ 16:49:
Nou heb ik een case en ben ik benieuwd of jullie weten waar de energie naartoe gaat. Ik weet het zelf dus niet en ben echt op zoek naar een antwoord...

Als iemand het rendement van een dynamo kan geven, zijn we eruit?

(Rendement = energieopbrengst / energietoevoer * 100%)
Alles van de 100% dat niet naar het lichtje gaat, moet je er nog altijd bij trappen als het lichtje uitvalt.

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 20-10-2004 16:59 ]

[u_nix_we_all]

Je kunt het zelf ook voelen, als je een losse dynamo hebt:
Als je er niets op aansluit draait hij vrij licht.
Als je hem nu kortsluit zul je voelen dat hij zwaarder gaat draaien.

Dat effect hoor je bijv ook bij een auto, laat deze stationair draaien,
en doe vervolgens het licht aan. Je zult aan de motor horen dat die
zwaarder belast wordt.

[Delerium]

Je verlies aan energie zit in het ronddraaien van je dynamo. De weerstand die de magneet opwekt is echt marginaal.

Waar Energie heen gaat? Alles wordt uiteindelijk omgezet in warmte en die warmte verdwijnt in het heelal. Zodra alle energie in het helaal is opgebruikt en evenredig is verdeeld, is het heelal iets van 3 graden Kelvin warm. Plenty plek voor wat dynamo-energie IMHO.

[Verwijderd]

Osiris schreef op 20 oktober 2004 @ 16:56:
[...]

De energie wat opgewekt wordt door die spoel kwam volgens mij juist door het feit dat er een kracht opgewekt wordt wat de ronddraaiende magneet probeert tegen te houden (ofzo). Is die kracht afwezig doordat je het draadje los hebt, dan draait de magneet in de dynamo makkelijker rond.

Het is nogal onwaarschijnlijk dat een draadje een kracht uitoefent op een magneet door gewoon "gesloten" te zijn.

Het is juist door de fluxverandering dat er een stroom gaat lopen (Lorentzkracht op elektronen), het zou wel kunnen dat er dan een tegenflux ontstaat, waardoor het trappen zwaarder gaat...maar dat weet ik niet zeker.

[blobber]

Als je de dynamo zonder belasting (lampje) laat draaien, zal je iets minder zwaar hoeven te trappen als met lampje, het feit dat je zonder lampje je nog steeds het schompes moet trappen, heeft meer met het inefficiente overbrenginssysteem van de dynamo te maken, met een lampje eraan moet je alleen nóg ietsje zwaarder trappen (niet veel meer want het grootste deel gaat verloren als wrijvingswarmte)

[Hermarcel]

Hier Pagina 21/Proef 3

[PhysicsRules]

@ts:
Je vraag is denk ik wel beantwoord. Misschien toch nog wat algemene gedachtes:
Een van de basisprincipes van de natuurkunde is de wet-van-behoud-van-energie. Dit houdt in dat er nooit energie geproduceerd wordt en nooit verloren gaat. Het enige wat wij met energie kunnen doen is verplaatsen.

In het begin heb je energie in je lichaam: dat is daar gekomen omdat je voedsel hebt gegeten. Energie in je lichaam is opgeslagen in moleculen en wordt daarom ook wel chemische energie genoemd.
ALs je gaat fietsen wordt deze chemische energie omgezet in bewegingsenergie. Dit doen je spieren. De bewegingsenergie van je beenspieren geef je over aan de stappers, die de energie weer overbrengen aan de dynamo.
Het rendement van een dynamo is klein. Een deel van de energie zet de dynamo om in electrische energie, maar een groot deel wordt omgezet in wrijvingsenergie: warmte.

De rest van het antwoord is al gegeven.

Energie zorgt dus niet voor andere energie. Energie wordt verplaatst (omgezet).

[Confusion]

Je zou in feite ook niet van een energieprobleem, maar van een exergieprobleem moeten spreken. Exergie is in de thermodynamica de hoeveelheid energie die aan een systeem onttrokken kan worden, oftewel: de hoeveelheid bruikbare energie. Warmte raakt bijvoorbeeld snel over grote hoeveelheden deeltjes verspreid, waardoor het al snel vrijwel onbruikbaar wordt.

[Verwijderd]

Osiris schreef op 20 oktober 2004 @ 16:56:
[...]

De energie wat opgewekt wordt door die spoel kwam volgens mij juist door het feit dat er een kracht opgewekt wordt wat de ronddraaiende magneet probeert tegen te houden (ofzo). Is die kracht afwezig doordat je het draadje los hebt, dan draait de magneet in de dynamo makkelijker rond.

Klopt. Zelfinductie heet dat Door de inductiespanning die wordt opgewekt tijdens het ronddraaien van de magneet ontstaat een tegenwerkende (Lorentz-) kracht op de magneet.

[Verwijderd]

PhysicsRules schreef op 20 oktober 2004 @ 17:35:
@ts:
Je vraag is denk ik wel beantwoord. Misschien toch nog wat algemene gedachtes:
Een van de basisprincipes van de natuurkunde is de wet-van-behoud-van-energie. Dit houdt in dat er nooit energie geproduceerd wordt en nooit verloren gaat. Het enige wat wij met energie kunnen doen is verplaatsen.

In het begin heb je energie in je lichaam: dat is daar gekomen omdat je voedsel hebt gegeten. Energie in je lichaam is opgeslagen in moleculen en wordt daarom ook wel chemische energie genoemd.
ALs je gaat fietsen wordt deze chemische energie omgezet in bewegingsenergie. Dit doen je spieren. De bewegingsenergie van je beenspieren geef je over aan de stappers, die de energie weer overbrengen aan de dynamo.
Het rendement van een dynamo is klein. Een deel van de energie zet de dynamo om in electrische energie, maar een groot deel wordt omgezet in wrijvingsenergie: warmte.

De rest van het antwoord is al gegeven.

Energie zorgt dus niet voor andere energie. Energie wordt verplaatst (omgezet).

Dat is duidelijk...

Maarrrr, waarin wordt de energie die opgewekt is door de dynamo in omgezet? Jij zegt dus in warmte? Of zie ik het verkeerd...

Dat pdf-je is wel verduidelijkend, maar ik kan nergens uit ophalen wat het verschil is tussen een werkend en een kapot koperdraadje...

Ik zou willen horen wat het verschil is...

Moet ik minder hard trappen?
Komt er warmte vrij?
Wordt er geen elektrische energie opgewekt?
Etc.

Ik denk dat dit ook een belangrijke zin in is het pdf-document:

De energieverliezen bij een fietsdynamo worden onder andere veroorzaakt door wrijving, de elektrische weerstand van de dynamospoel (smoorspoeleffect) en ijzerverliezen in het spoelkernmateriaal

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 20 oktober 2004 @ 17:44:
Maarrrr, waarin wordt de energie die opgewekt is door de dynamo in omgezet? Jij zegt dus in warmte? Of zie ik het verkeerd...

Nergens in. Er ontstaat een magnetische fluxverandering door het draaien van de magneet, wat een inductiespanning in de spoel daaromheen tot gevolg kan hebben. Als de stroomkring waarin die spoel zich bevindt niet gesloten is gaat er dus ook geen inductiestroom lopen. In dit geval gaat de energie dus puur verloren in het draaien van de magneet.

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op 20 oktober 2004 @ 17:44:
[...]

Maarrrr, waarin wordt de energie die opgewekt is door de dynamo in omgezet? Jij zegt dus in warmte? Of zie ik het verkeerd...

Dat pdf-je is wel verduidelijkend, maar ik kan nergens uit ophalen wat het verschil is tussen een werkend en een kapot koperdraadje...

Ik zou willen horen wat het verschil is...

Moet ik minder hard trappen?
Komt er warmte vrij?
Wordt er geen elektrische energie opgewekt?
Etc.

Ik denk dat dit ook een belangrijke zin in is het pdf-document:
[...]

Als het draadje los is wordt er nog steeds een heel klein beetje elektrische energie opgewekt door lekstroom en door wisselende stroom in de spoel worden de elektronen door de opgewekte wisselspanning heen en weer gedreven. . . min of meer zoals in een radio antenna gebeurd. Ook wekken de wisselende magnetische velden nog enige elektronenstromen op in de ijzeren kern, net zoals in het koperdraad van de spoel. Doordat het buitencircuit open is zijn deze elektrische effecten veel minder dan als het licht aan is.

Dus als het draadje los is, is ze omzetting van spiervermogen naar elektrisch vermogen veel, veel minder. Dit houdt in dat de tegenwerkende kracht van de zelfinductie ook beduidend minder is en daardoor wordt het trappen een beetje minder zwaar.. . .je wekt immers minder elektrische energie op. Vergeet niet dat het dynamo vermogen, met het licht aan, maar een klein deel van het totale fietsvermogen is, zo je zal niet bijzonder veel minder hoeven te trappen met het licht uit.

Wat er over blijft zijn de mechanische verliezen (opgewekte wrijvingsenergie) en een kleine hoeveelheid interne elektrische energieomzetting). Beide energievormen resulteren in warmte welke in eerste instantie in de lucht verdwijnt, welke dus warmer wordt. . . .maar er is nog iets:

Doordat je zonder licht minder hard hoeft te trappen zal ook je lichaam minder warmte (en minder zweet) produceren en dus minder energie afgeven aan de lucht.

[G33rt]

Verwijderd schreef op 20 oktober 2004 @ 17:43:
[...]

Klopt. Zelfinductie heet dat Door de inductiespanning die wordt opgewekt tijdens het ronddraaien van de magneet ontstaat een tegenwerkende (Lorentz-) kracht op de magneet.

Da's Lenz ja: de inductiespanning is er omdat er een B-veld wordt gepoogd te creeren dat de verandering van het aanwezige B-veld tegen gaat. Tenminste, als ik me nu niets vergis

[Verwijderd]

True, wet van Lenz

[Verwijderd]

Een fietsdynamo is gewoon een beroerd systeem: niet efficient.
Als dat ding een vliegwielsysteem had, en wrijvingsloos zou kunnen ronddraaien bij 'no-load': dan JA, het bovenstaande geldt. Het kost al heel veel moeite om de magneet dmv ronddraaiing doorlopend los te trekken van stukken ijzer. De opwekking van energie, is dan minimaal... die minimale energy (flux-verandering) zal (zoals genoemd) idd wel in het universum verdwijnen.

[ Voor 4% gewijzigd door Verwijderd op 21-10-2004 00:13 ]

[Maasluip]

Volgens mij heb ik het nog niet gelezen, maar de energie die je nodig hebt alleen al vanwege het tegen de band drukken van de dynamo en daarmee gepaarde wrijvingsverliezen is dermate hoog dat de energie die je op moet wekken voor de lampjes daarbij niet opvalt. Daarbij genereer je als gemiddelde fietser al gauw 50W aan vermogen terwijl de lampjes zelf maar 5W nodig hebben. Die 10% merk je niet of nauwelijks.
Die merk je wel als je dynamowieltje zo brak is dat hij bijna slipt. Ik heb zo'n modern lichtje op de fiets met een condensator. Als de weg nat is dan slipt de dynamo de eerste paar 100 meter als een gek door totdat hij opeens niet meer doorslipt. Dat komt omdat er die eerste paar 100 meter meer vermogen geleverd moet worden om de condensator op te laden en als dat vermogen niet meer nodig is dan is de weerstand in de dynamo zo veel kleiner dat de (te lage) wrijving tussen dynamo en wiel opeens wel voldoet.

BTW: als je het echt wil testen, pak dan een autodynamo. Die kan wat meer stroom genereren en zal dus veel zwaarder draaien als je hem kort sluit.