Forum: Offtopic Vielviele Leuchtdioden benötigt man um ein 1L Volumen zu füllen?


von Christian M. (likeme)


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Ich möchte einen Briefbeschwerer aus Leuchtdioden + Epoxid bauen und 
rätsle gerade wieviel Material ich dazu benötige. Es soll ein Würfel mit 
10cm Seitenlänge sein der komplett mit diversen bedrahteten LED´s 
gefüllt sein soll. sind es 1000 oder 10000... habt ihr eine Idee wie man 
das schätzen kann?

von Thomas F. (igel)


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von Christian M. (likeme)


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von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Eine - Etwa...

von Teo D. (teoderix)


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Volumenbestimmung durch Wasserverdrängung.
Wage, Behälter, eine Auswahl von LEDs aufgehängt (Draht/Schnur), 
reinhängen. Die Gewichtserhörung des Behälters, entspricht dem 
verdrängte Volumen. Hochrechnen >30% Leerraum schätzen, ausprobieren, 
evtl. LEDs nachholen.


PS: Oje...

von Harald K. (kirnbichler)


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Teo D. schrieb:
> Wage, Behälter, eine Auswahl von LEDs aufgehängt (Draht/Schnur),
> reinhängen. Die Gewichtserhörung des Behälters, entspricht dem
> verdrängte Volumen.

Kann man, wenn der Behälter ein gradierter Messbecher ist, auch ohne 
Gewichtsbestimmung und Drähte/Schnüre machen. Einfach reinkippen und 
Pegeländerung betrachten.

Der Messbecher sollte einen möglichst kleinen Durchmesser haben, um auch 
kleine Volumenveränderungen auflösen zu können. Ein Messzylinder sollte 
sich auftreiben lassen, das ist jedenfalls weniger Aufriss als zu 
versuchen, eine Handvoll loser LEDs an eine Schnur zu hängen.

von Daniel G. (daniel4161)


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Tun wir mal so als wäre eine standard 5 mm LED ein Zylindser mit Ø5 und 
8mm Länge: V=pi*d^2/4 * l  → V = 157mm^3 oder 0,157 ml.
es gehen also theoretisch 6366 LEDs in deinen Liter rein.

praktisch natürlich wesentlich weniger, ich würde schätzen selbt mit 30% 
davon sieht der schon richtig voll aus. Und jetzt Löte mal knapp 2000 
LEDs an hauchdünne drähte... aber sieht bestimmt witzig aus.

2k LED mit 20mA würden übrigens 40A Strom saufen. Wäre wohl auch einen 
gute Tischheizung.

vg

edit: man würde natürlich einige LEDs jeweils in reihe schalten und mit 
einer Höheren Spannung betreiben, dann kommt man nicht auf 40A. Da hab 
ich zum frühen Morgen nicht nachgedacht. auf um die 100W kommt man 
trotzdem.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Daniel G. schrieb:
> Und jetzt Löte mal knapp 2000
> LEDs an hauchdünne drähte... aber sieht bestimmt witzig aus.

Ich glaube nicht, das die leuchten sollen.

von Marek N. (db1bmn)


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Sebastian R. schrieb:
> Eine - Etwa...

Das Bild scheint "optimiert".

6 inch sind ca. 150 mm.
Meine nicht gerade kleine Hand hat eine Spanne von Daumenspitze bis zur 
Zeigefingerspitze von ca. 180 mm.
In der abgebildeten Handstellung komme ich auf ca. 60 mm.

Teo D. schrieb:
> Ich glaube nicht, das die leuchten sollen.

Wenn man den Würfel anschließend in die Mikrowelle legen würde, könnte 
das sogar klappen.

von Matthias S. (da_user)


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Ich habe jetzt einfach mal ChatGPT gefragt:
"Bei Pollin gibt es ein Sortiment mit 100 Stück bedrahteten LEDs in 
verschiedenen Baumformen: 5mm, 3mm, eckig,..
Wieviele von diesen Sets bräuchte man ungefähr, um ein 1l Behältnis zu 
füllen"

Antwort:

Um abzuschätzen, wie viele dieser LED-Sets man braucht, um ein 
1-Liter-Behältnis zu füllen, kann man über das Volumen der einzelnen 
LEDs und den Packungsgrad vorgehen.

### 1. **Annahmen zur Größe der LEDs**

Ein Set enthält:

* verschiedene Typen von bedrahteten LEDs:

  * 5 mm rund
  * 3 mm rund
  * eckige LEDs (typisch 2 × 5 mm oder ähnlich)

Angenommen, der LED-Körper (ohne Draht) ist im Schnitt etwa **5 mm × 
5 mm × 8 mm** groß (das ist eine konservative Schätzung, manche sind 
kleiner). Das ergibt etwa:

$$
\text{Volumen LED} = 5 \times 5 \times 8 \text{ mm}^3 = 200 \text{ mm}^3 
= 0{,}2 \text{ cm}^3
$$

### 2. **Volumen von 100 LEDs**

$$
100 \times 0{,}2 \text{ cm}^3 = 20 \text{ cm}^3
$$

### 3. **Packungsdichte**

Durch die unregelmäßige Form (Drähte, Hohlräume beim Schütten) liegt der 
**Packungsgrad** bei etwa **60 %** – das bedeutet, dass die LEDs nur 
etwa 60 % des Volumens tatsächlich ausfüllen.

Also belegt ein Set von 100 LEDs im Behälter etwa:

$$
\frac{20}{0{,}6} = \approx 33 \text{ cm}^3
$$

### 4. **1 Liter = 1000 cm³**

$$
\frac{1000}{33} \approx 30{,}3
$$

### ✅ **Ergebnis**

Du brauchst **etwa 30–35 dieser LED-Sets** (also **3000–3500 LEDs**), um 
ein 1-Liter-Gefäß zu füllen – bei mittlerem Packungsgrad und gemischten 
Größen.

Wenn du möchtest, kann ich dir auch helfen, die passende transparente 
oder dekorative Behältergröße für eine bestimmte Anzahl LEDs 
auszuwählen.
_____________

von Udo S. (urschmitt)


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Christian M. schrieb:
> nein, dachte eher an das Pollin LED Sortiment:
> https://www.pollin.de/p/leuchtdioden-sortiment-100-teilig-800002

Denkst du immer so kompliziert?

Bestelle doch mal 20 Sortimente und wirf sie in deinen Würfel rein.
Wenn es zu viel ist, schickst du den Rest zurück, ist es zu wenig kannst 
du abschätzen wie viel du noch brauchst.

von Ralf X. (ralf0815)


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Früher mit Glühobst bracht man nicht soviel.

von Thomas F. (igel)


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Christian M. schrieb:
> nein, dachte eher an das Pollin LED Sortiment:

Du wohnst doch in der Nähe. Es wäre wesentlich schneller wenn du einfach 
deinen Behälter nimmst und damit zu Pollin hinfährst. Dort an der Theke 
lässt du dir den einfach mal vollmachen...

von Jens M. (schuchkleisser)


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Teo D. schrieb:
> Die Gewichtserhörung des Behälters, entspricht dem
> verdrängte Volumen.

Moment mal.
Wenn ich einen Eimer mit einem Liter Wasser auf die Waage stelle und 
dann einen Ziegel mit 2kg reinwerfe, dann wiegt der Eimer 2 kg mehr, 
aber das Volumen des Steins ist geringer als 2l, denn Steine haben 
näherungsweise eine Dichte um 2g/cm³...
Das gleiche in andersrum: ich knote einen Luftballon an den Stein. Jetzt 
wird der Eimer (1l Wasser, 2kg Stein, 10g Luftballon, der Eimer ist aus 
der Schule und wiegt nix) 3,01kg wiegen, aber der Ballon passt so gerade 
nicht in den Eimer, weil er auch 2 Liter Volumen hat.

Deine Rechnung ist murks.

Das geht nur, wenn der Behälter überläuft (und das ohne den zu messenden 
Gegenstand so gerade eben nicht tut), und das übergelaufene Volumen bzw. 
bei angenommener Dichte des Wassers von 1g/cm³ eben dessen Gewicht 
entspricht zahlenmäßig dem gemessenen Volumen.
Oder alternativ wenn man einen Messbecher hat und man dessen Skala 
ausreichend genau lesen kann.

Ich hab einen 1000-LED-Sack aus dem Restpostenparadies der 90er in 
München, der etwa in meine Hand passt, geschätzt etwas unter einem 
halben Liter.
Sind rechteckige 5x2mm mit langen Beinchen.
Der Beutel ist aber so stramm voll das man die kaum rausschütteln kann, 
ein einziger Filz.
Von daher würde ich sagen "voll" passen in den Liter die von GPT 
halluzinierten 3000 Stück rein, "schön" reichen vermutlich wenige 
hundert.
Ich würde an der Stelle aber versuchen, möglichst viele verschiedene 
Sorten zu finden, nicht 500 gleiche.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Teo D. schrieb:
> PS: Oje...

Und es geht los...

Jens M. schrieb:
> Ziegel mit 2kg reinwerfe

Teo D. schrieb:
> eine Auswahl von LEDs aufgehängt (Draht/Schnur),
> reinhängen.

Finde den Unterschied!

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Der Stein und der Luftballon sind Extrembeispiele um zu verdeutlichen 
das es so nicht geht, das sollte jedem klar sein.
Und wenn es bei 1l=2kg oder 2l=10g nicht funktioniert tut es das auch 
nicht bei wenigen Milligramm bzw. Millilitern, nur das man es da 
zusätzlich noch nicht sehen kann.

von Michael B. (laberkopp)


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Christian M. schrieb:
> Ich möchte einen Briefbeschwerer aus Leuchtdioden + Epoxid bauen

Vermutlich willst du möglichst wenig Giessharz verwenden weil das teurer 
ist als der Schrott darin.

Dann stellt sich die Frage, ob die Drähte dran bleiben sollen oder gar 
elektrisch angeschlossen.

Man bekommt die LED Schüttung jedenfalls dichter, wenn man gut schüttelt 
und öfter gegen widerspenstige Anschlussdrähte ordentlich 
zusammendrückt.

Bleibt hinterher fas Problem, wie man die Luftblasen raus kriegt, muss 
man wohl im Vakuum aushärten lassen. Bei wenig Harz wird auch das 
Problem der Überhitzung beim polymerisieren so eines grossen Objekts 
verringert.

Bei hoffentlich nur 25% Harz und 75% Müll braucht man 800g LEDs a 0.25g 
also 3200 Stück.

von Johannes R. (oa625)


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Christian M. schrieb:
> Leuchtdioden + Epoxid

Komplett mit Expoxid ausgegossen?
Das Problem dürfte dann wohl weniger in der Anzahl der benötigten LEDs 
liegen, sondern mehr in der exothermen Reaktion des Epoxids beim 
Aushärten. Bei der zu erwartenden schlechten Wärmeableitung aus dem 
Würfelinneren ist eine Überhitzung schon fast vorprogrammiert.

MfG
JR

Edit: Michael B. hat inzwischen auch schon das Problem erwähnt

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Physik war sicher nicht dein Lieblings-Fach...

Die Menge des verdrängten Wasser, entspricht dem auf diesem Körper 
wirkenden Auftrieb . Was sich natürlich auf der Wage widerspiegeln 
muss. Der Verdrängungskörper "drückt" sozusagen mit seinem Volumen auf 
das Wasser.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Ah jetzt ja, der Stein muss am Faden im Wasser hängen ohne das der Faden 
oder Stein den Behälter berührt, jetzt hab ichs geschnallt.

: Bearbeitet durch User
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