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

OP #7886291
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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?

#7886362
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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.

#7886384
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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.

#7886443
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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.

#7886451
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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.


#7886497
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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.

#7886510
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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.

#7886512
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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

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