Hur man kopplar glödlampor i serie och parallellt

Varje dag använder vi ljuskällor. Lamporna i källorna är kopplade i serie eller parallellt. Varje metod har sina egna egenskaper och är effektiv i specifika situationer.

Går det att parallellkoppla glödlampor

Denna typ av anslutning är den mest effektiva. Lampan är kopplad till fas och noll. Vid anslutning av två eller flera lampor kan spänningsmatningsledningarna vridas.

Men oftare är alla laster anslutna till en gemensam kabel. Parallellkoppling kan vara balk eller stubb. I det första alternativet är en separat kabel ansluten till varje lampa. I den andra matas fas och noll till den första ljuskällan, resten av enheterna matas delvis.

Ansluter laster till nätverket.

När du använder halogenlampor med en transformator måste man komma ihåg att de är anslutna till omvandlarens sekundära lindning med hjälp av plintar.

Parallell anslutning kan något jämna ut bristerna i belysningsutrustning, minska flimmer av lysrör. En kondensator läggs till kretsen för att skifta fasen för alla kretselement.

Regler för anslutning av glödlampor

När du ansluter lampor måste du följa reglerna. Överväg seriella och parallella anslutningar.

Sekventiell

En seriell anslutning innebär anslutning till ett 220 V-nätverk så att samma ström kommer att flyta genom alla element i kretsen. I detta fall är fördelningen av spänningsfall proportionell mot lasternas inre resistanser. Makten fördelas också proportionellt.

Vid användning av en seriekoppling med en gemensam strömbrytare kommer belysningsinstrumenten inte att brinna med full styrka. När du ansluter lampor med olika krafter kommer en enhet med högre motstånd att få ett ljusare sken.

Diagrammet för en standardseriekoppling visas i figuren nedan.

Seriekopplingsschema.

Parallell

Den kännetecknas av tillförseln av full nätspänning till varje lampa. Strömmen kommer att vara annorlunda, beroende på enhetens motstånd.

Parallellkopplingsschema.

Ledarna förs till lampsocklarna på samma sätt, ibland enligt busprincipen, när alla laster är anslutna till en gemensam linje.

Du kan ansluta så många glödlampor till en källa. Omkopplaren fungerar på samma sätt som vid seriekoppling.

För- och nackdelar med parallellkoppling

Fördelar:

• om ett element misslyckas, kommer resten att fortsätta att fungera;
• kretsen ger det ljusaste möjliga ljuset, eftersom full spänning appliceras på varje enhet;
• så många ledningar som du vill kan tas från en lampa för att ansluta ytterligare belastningar (en nolla och ett specifikt antal faser kommer att krävas);
• lämplig för energisparande elektriska apparater.

Schema för att ansluta en energibesparande lampa till en elektronisk ballast.

Det finns praktiskt taget inga nackdelar, förutom ett stort antal ledare i ett omfattande system med många lampor.

Ansökan

I vardagen är en parallellkoppling mycket vanlig. Till exempel julgransgirlanger, där alla lökar har maximal ljusstyrka på glöden.

Genom att ansluta kan du skapa innerbelysning av valfri längd. Att byta ut ett bränt element är enkelt. Två 60W armaturer kan bytas ut mot en 10W lampa utan att kompromissa med belysningsprestanda. Denna egenskap hos kretsen används av erfarna elektriker för att identifiera fasen i trefasnätverk.

Halogenlampor och glödlampor ger inte bara ett starkt sken utan värmer miljön. Av denna anledning används de ofta i garage, hangarer eller verkstäder för uppvärmning av rum. För att göra detta, anslut enheterna till nätverket och placera dem i ett metallblock. Designen värmer upp till 60 grader och håller en behaglig temperatur i rummet. Hög effekt leder dock till frekvent utbränning av lamporna.

Relaterad video: VAD ÄR SERIE OCH PARALLELLANSLUTNING

Parallellkoppling används i remsor, ljuskronor, gatubelysning. Samtidigt kan varje lampa styras separat, vilket ökar bekvämligheten med att använda ett gemensamt nätverk. Det är bara nödvändigt att montera erforderligt antal brytare i systemet.

I hus och lägenheter är inte bara belysningsenheter, utan även olika utrustningar kopplade till nätverket parallellt.

När man skapar belysningsarmaturer med LED-element används ofta en blandad anslutning baserad på en serielastkrets, följt av dess parallellkoppling med samma kedja.

Vi råder dig att titta: Hur man förstår om man ska ansluta lampor eller laster i serie eller parallellt

Ett exempel på beräkning av anslutningen av lampor med olika effekt

För att förstå skillnaderna räcker det att känna till Ohms lag och andra enkla elektriska lagar.

Anta att det finns en glödlampa för en spänning på 220 volt. Vid en frekvens på 50 Hz är det ett rent aktivt motstånd, så det är bekvämare att ta itu med initiala problem med det. Om lampan har en effekt på 100 watt, kommer ström att flyta genom den när den är ansluten till nätverket I=P/U=100 watt/220 volt=0,5 A (ungefär tillräckligt för resonemang). Det kommer att sjunka hela spänningen i nätverket 220 volt. Du kan beräkna motståndet för en tråd: R \u003d U / I \u003d 220 volt / 0,5 ampere \u003d 400 ohm (ungefär).

Om du kopplar en andra liknande glödlampa parallellt med den första, är det uppenbart att hela nätspänningen kommer att läggas på varje lampa. Den förbrukade strömikonen kommer att förgrena sig i två strömmar och en ström kommer att flöda genom varje glödlampa I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 ampere. Den förbrukade strömmen kommer att vara lika med summan av två strömmar (som Kirchhoffs första lag säger) och kommer att vara 1 A. Som ett resultat kommer båda lamporna att vara under full nätspänning, märkströmmen kommer att flyta genom dem och den totala ljusstyrkan flödet kommer att vara lika med två gånger flödet för en lampa.

Parallell- och seriekoppling av ljuskällor med lika effekt.

Om två identiska lampor är seriekopplade, kommer nätspänningen att delas mellan dem och cirka 110 volt faller på vardera.Kretsens totala motstånd kommer att vara Rtot=400+400=800 Ohm, och strömmen genom varje lampa (när den är ansluten i serie är den samma för varje element) kommer att vara Lampor \u003d U / Rtotal \u003d 220 volt / 800 ohm \u003d 0,25 A. Resultatet är:

• endast hälften av nätspänningen faller på varje lampa;
• En ström flyter genom varje lampa, reducerad från den nominella med 2 gånger.

För att uppskatta ljusflödet för glödlampor för detta fall kan du använda Joule-Lenz-lagen. Glöden från glödlampor utförs genom att värma glödtråden. Under en tidsperiod t kommer tråden att släppa ut mängden värme Q=I²*R*t=U*I*t. Strömmen kommer att halveras, spänningen på en lampa kommer också att halveras. Så vi kan förvänta oss en minskning av ljusflödet in 2*2=4 gånger. För två lampor kommer flödet att minska med hälften i förhållande till en lampa i nominellt läge. Det vill säga, när de kopplas i serie kommer två glödlampor att lysa ungefär dubbelt så svagare som en.

Problemet kan lösas genom att använda lampor med en driftsspänning som är två gånger lägre än nätspänningen.. Om du använder två hundra-watts ljuskällor för en spänning på 127 volt, kommer 220 volt att delas i hälften, och varje lampa kommer att fungera i nominellt läge, ljusflödet kommer att fördubblas jämfört med en lampa med samma effekt. Men detta blir inte av med den största nackdelen med ett sådant schema - om en belysningsenhet misslyckas, bryts kretsen och den andra lampan slutar också att lysa.

Allt ovanstående gäller lampor med samma effekt. Om armaturernas kraft är märkbart annorlunda, uppstår följande effekter i kretsarna. Låt en 220 volt lampa ha en effekt på 70 watt, den andra 140.

Sedan märkströmmen för den första I1=P/U=70/220=0,3 ampere (avrundad), den andra - I2=140/220=0,7 amp. Glödtrådsmotstånd hos en mindre kraftfull lampa R1=U/I=220/0,3=700 ohm, andra - R2=220/0,7=300 ohm.

En lampa med mer effekt motsvarar ett lägre glödtrådsmotstånd.

Parallell- och seriekoppling av ljuskällor med olika effekt.

Vid parallellkoppling kommer spänningen på båda enheterna att vara lika, varje lampa kommer att ha sin egen ström. Den totala strömförbrukningen är lika med summan av två strömmar Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 ampere. Varje lampa arbetar i nominellt läge och förbrukar sin egen ström.

Vid seriekoppling kommer strömmen att begränsas av resistansen Rtot=300+700=1000 Ohm och kommer att vara lika I=U/R=220/1000=0,2 A. Spänningen kommer att fördelas i proportion till trådens resistans (effekt). På en 140 watts lampa blir det 1/3 av 220 volt - ungefär 70 volt. På en lågeffektlampa - 2/3 av 220 volt. Det vill säga cirka 140 volt. Båda lamporna kommer att lysa med en kort varaktighet på grund av en minskning av spänning och ström, men läget för dem kommer att vara ljust. En annan sak är om lampor används på halva nätspänningen. På en lampa med lägre effekt kommer spänningen att vara högre än den tillåtna, och skillnaden blir desto större desto större skillnaden i effekt. En sådan lampa är snart ur funktion. Och detta är en annan nackdel med den sekventiella inkluderingen av lampor. Därför används en sådan koppling sällan i praktiken. Ett undantag är seriekopplingen av lysrör. Man tror att med detta system fungerar de mer stabilt.

Seriekoppling av fluorescerande ljuskällor. Startarna här är också klassade till 127 volt.

Sammanfattning av skillnaderna mellan parallellanslutning och seriell anslutning:

• vid parallellkopplad är spänningen på alla konsumenter densamma, strömmen fördelas i proportion till lampornas effekt (om effekten är densamma kommer strömmarna att vara lika), den totala strömförbrukningen är lika med summan av strömmarna för alla lampor;
• vid seriekoppling kommer strömmen genom alla lampor att vara densamma, den bestäms av kretsens totala resistans (och kommer att vara mindre än strömmen för lampan med lägst effekt), spänningen vid konsumenterna kommer att fördelas i proportion till lampornas effekt (om det är samma, kommer spänningarna att vara lika).

Med hjälp av dessa principer kan du analysera funktionen hos vilken krets som helst.

Hur man undviker misstag

Det är nödvändigt att ansluta elektriska apparater till nätverket i enlighet med reglerna för elteknik. Anslutningsfunktioner är inte uppenbara och kan vara obegripliga för människor långt från ämnet.

Det är viktigt att tänka på:

1. Varje typ av anslutning har funktioner associerade med Ohms lag. I en seriekoppling är strömmen lika i alla delar av kretsen medan spänningen beror på resistansen. I en parallell anslutning visar sig spänningen vara densamma, och den totala strömstyrkan är summan av värdena för de enskilda sektionerna.
2. Någon krets bör inte överbelastas, detta kan leda till instabil drift av enheter och skador på ledare.
3. I en parallell anslutning måste trådarnas tvärsnitt motsvara den applicerade belastningen, annars är överhettning av ledarna oundviklig, följt av smältning av lindningen och en kortslutning.
4. En fas tillförs strömbrytaren, noll går till belysningsanordningen. Underlåtenhet att följa denna regel kan resultera i elektriska stötar vid byte av lampan, eftersom enheten är strömförande även när den är avstängd.
5. Huvudledningen från lampan är ansluten till en gemensam kontakt. Om den är ansluten till en kran kommer bara en del av kretsen att fungera.
6. Innan du installerar omkopplaren är det bättre att markera ledningarna i förväg. Under installationen blir det lätt att ansluta ledarna med samma namn till varandra.

Underlåtenhet att följa rekommendationerna kan orsaka instabil drift av belysningsutrustning, snabb utbränning av lampor och orsaka allvarliga skador med livsfara.