Waarom blijft de temperatuur van het gloeidraadje van een gloeilamp niet voortdurend verder stijgen: er wordt toch voortdurend warmte geproduceerd?

De hoeveelheid warmte die wordt geproduceerd in (ongeveer) constant. De hoeveelheid warmte die wordt uitgestraald is echter niet constant.

Als je de lamp net aanzet, is de lamp nog op kamertemperatuur. De netto hoeveelheid warmte die wordt uitgestraald is dan nul. Maar doordat er stroom loopt, wordt er wel warmte geproduceerd.

Aangezien de hoeveelheid geproduceerde warmte groter is dan de hoeveelheid uitgestraalde warmte, zal de temperatuur van de gloeidraad toenemen (en dat is precies de bedoeling).

Naarmate de temperatuur van de gloeidraad toeneemt, wordt er steeds meer warmte uitgestraald (voel maar). Maar de hoeveelheid geproduceerde warmte blijft gelijk. Op een gegeven moment is de hoeveelheid uitgestraalde warmte even groot geworden als de hoeveelheid geproduceerde warmte. Vanaf dat moment zal de temperatuur van de gloeidraad dus niet meer verder stijgen, want er verdwijnt evenveel warmte uit de gloeidraad als er bijkomt. De warmteproductie en het warmteverlies zijn nu in evenwicht.
 

Behalve het effect dat Cryofiel beschrijft van het steeds grotere temperatuurverschil en dus warmte afgifte met de omgeving heb je ook nog dat bij stijgende temperatuur de weerstand van de gloeidraad toeneemt. Hierdoor neemt de stroomsterkte een beetje af zodat ook dit meehelpt een evenwicht te bereiken.

Het antwoord is heel erg simpel: een gloeilamp geeft zijn warmte af aan zijn omgeving. Dat is de hele verklaring.
Wanneer je hem inpakt in isolerend materiaal, zodat hij zijn warmte niet kwijt kan, loopt de temperatuur hoog op en gaat hij onmiddellijk kapot.

De andere twee gegeven antwoorden zijn wel correct maar onnodig complex. Natuurlijk is de weerstand van de gloeidraad variabel, maar dat was niet de vraag. En natuurlijk is de warmte-afgifte afhankelijk van het verschil met de omgevingstemperatuur, maar ook dat was niet de vraag.