Com connectar bombetes en sèrie i paral·lel
Cada dia fem servir fonts de llum. Les làmpades de les fonts estan connectades en sèrie o en paral·lel. Cada mètode té les seves pròpies característiques i és eficaç en situacions específiques.
És possible connectar bombetes en paral·lel?
Aquest tipus de connexió és la més eficient. El llum està connectat a fase i zero. Quan es connecten dues o més llums, els cables d'alimentació de tensió es poden torçar.
Però més sovint totes les càrregues estan connectades a un cable comú. La connexió en paral·lel pot ser feix o taló. En la primera opció, es connecta un cable independent a cada llum. En el segon, la fase i el zero s'alimenten a la primera font de llum, la resta de dispositius s'alimenten parcialment.
Quan s'utilitzen làmpades halògenes amb un transformador, cal recordar que es connecten al bobinatge secundari del convertidor mitjançant blocs de terminals.
La connexió paral·lela pot suavitzar una mica les deficiències dels equips d'il·luminació, reduir el parpelleig de les làmpades fluorescents. S'afegeix un condensador al circuit per canviar la fase de tots els elements del circuit.
Normes per connectar bombetes
Quan connecteu llums, heu de seguir les normes. Considereu les connexions en sèrie i en paral·lel.
Seqüencial
Una connexió en sèrie consisteix a connectar-se a una xarxa de 220 V de manera que el mateix corrent circuli per tots els elements del circuit. En aquest cas, la distribució de les caigudes de tensió és proporcional a les resistències internes de les càrregues. El poder també es distribueix proporcionalment.
Quan utilitzeu una connexió en sèrie amb un interruptor comú, els il·luminadors no es cremaran amb tota la força. En connectar llums de diferents potències, un dispositiu amb una resistència més alta tindrà una brillantor més brillant.
El diagrama d'una connexió sèrie estàndard es mostra a la figura següent.
Paral·lel
Es distingeix pel subministrament de voltatge de xarxa total a cada làmpada. El corrent serà diferent, en funció de la resistència del dispositiu.
Els conductors es porten als endolls de la llum de la mateixa manera, de vegades segons el principi del bus, quan totes les càrregues estan connectades a una línia comuna.
Podeu connectar tantes bombetes a una font. L'interruptor funciona de la mateixa manera que en connexió en sèrie.
Pros i contres de la connexió en paral·lel
Avantatges:
- si un element falla, la resta continuarà funcionant;
- el circuit dóna la llum més brillant possible, ja que s'aplica plena tensió a cada dispositiu;
- Es poden agafar tants cables com vulguis d'una làmpada per connectar càrregues addicionals (es requerirà un zero i un nombre específic de fases);
- adequat per a dispositius elèctrics d'estalvi d'energia.
Pràcticament no hi ha inconvenients, tret d'un gran nombre de conductors en un sistema extens amb moltes làmpades.
Aplicació
A la vida quotidiana, una connexió paral·lela és molt habitual. Per exemple, les garlandes d'arbres de Nadal, on totes les bombetes tenen la màxima brillantor de la resplendor.
En connectar-vos, podeu crear il·luminació interior de qualsevol longitud. Substituir un element cremat és fàcil. Es poden canviar dos accessoris de 60 W per un llum de 10 W sense comprometre el rendiment de la il·luminació. Els electricistes experimentats utilitzen aquesta propietat del circuit per identificar la fase en xarxes trifàsiques.
Les làmpades halògenes i els dispositius incandescents no només donen una brillantor, sinó que escalfen l'ambient. Per aquest motiu, s'utilitzen sovint en garatges, hangars o tallers per a la calefacció d'espais. Per fer-ho, connecteu els dispositius a la xarxa, col·locant-los en un bloc metàl·lic. El disseny s'escalfa fins a 60 graus i manté una temperatura còmoda a l'habitació. No obstant això, l'alta potència condueix a l'esgotament freqüent de les làmpades.
Vídeo relacionat: QUÈ ÉS LA CONNEXCIÓ EN SÈRIE I PARAL·LEL
La connexió paral·lela s'utilitza en llums de tira, canelobres, enllumenat públic. Al mateix temps, cada llum es pot controlar per separat, la qual cosa augmenta la comoditat d'utilitzar una xarxa comuna. Només cal muntar el nombre necessari d'interruptors al sistema.
A les cases i apartaments, no només els dispositius d'il·luminació, sinó també diversos equips estan connectats a la xarxa en paral·lel.
Quan es creen aparells d'il·luminació amb elements LED, sovint s'utilitza una connexió mixta basada en un circuit de càrrega en sèrie, seguida de la seva connexió en paral·lel amb la mateixa cadena.
Us aconsellem que mireu: Com entendre si connectar llums o càrregues en sèrie o en paral·lel
Un exemple de càlcul de la connexió de llums de diferent potència
Per entendre les diferències, n'hi ha prou de conèixer la llei d'Ohm i altres lleis elèctriques senzilles.
Suposem que hi ha una bombeta incandescent per a una tensió de 220 volts. A una freqüència de 50 Hz, és una resistència purament activa, per la qual cosa és més convenient tractar-hi els problemes inicials. Si la làmpada té una potència de 100 watts, quan es connecta a la xarxa, el corrent passarà per ella I=P/U=100 watts/220 volts=0,5 A (aproximadament prou per raonar). Baixarà la tensió completa de la xarxa de 220 volts. Podeu calcular la resistència d'un fil: R \u003d U / I \u003d 220 volts / 0,5 amperes \u003d 400 ohms (aproximadament).
Si connecteu una segona bombeta similar en paral·lel a la primera, és obvi que s'aplicarà tota la tensió de la xarxa a cada llum. La icona de corrent consumida es ramificarà en dos corrents i un corrent circularà per cada bombeta I=U/R=220 volts/400 ohms=0,5 amperes. El corrent consumit serà igual a la suma de dos corrents (com diu la primera llei de Kirchhoff) i serà d'1 A. Com a resultat, ambdues làmpades estaran sota la tensió total de la xarxa, el corrent nominal hi circularà i la llum total el flux serà igual al doble del flux d'una làmpada.
Si es connecten en sèrie dues làmpades idèntiques, la tensió de la xarxa es dividirà entre elles i cauran uns 110 volts a cadascuna.La resistència total del circuit serà Rtot=400+400=800 Ohm, i el corrent a través de cada llum (quan es connecta en sèrie, és el mateix per a cada element) serà Il·luminació \u003d U / Rtotal \u003d 220 volts / 800 ohms \u003d 0,25 A. El resultat és:
- només la meitat de la tensió de la xarxa cau a cada llum;
- A través de cada làmpada circula un corrent, reduït del nominal en 2 vegades.
Per estimar el flux lluminós de les làmpades incandescents per a aquest cas, podeu utilitzar la llei de Joule-Lenz. La resplendor de les làmpades incandescents es realitza escalfant el filament. Durant un període de temps t, el fil alliberarà la quantitat de calor Q=I2*R*t=U*I*t. El corrent es reduirà a la meitat, la tensió d'una làmpada també es reduirà a la meitat. Per tant, podem esperar una disminució del flux lluminós 2*2=4 vegades. Per a dues làmpades, el flux disminuirà a la meitat en relació amb una làmpada en mode nominal. És a dir, quan es connecten en sèrie, dues bombetes brillaran aproximadament el doble de tènue que una.
El problema es pot resoldre utilitzant làmpades amb una tensió de funcionament dues vegades inferior a la tensió de la xarxa.. Si utilitzeu dues fonts de llum de cent watts per a una tensió de 127 volts, 220 volts es dividiran per la meitat i cada làmpada funcionarà en mode nominal, el flux lluminós es duplicarà en comparació amb una làmpada de la mateixa potència. Però això no elimina el principal inconvenient d'aquest esquema: si un dispositiu d'il·luminació falla, el circuit es trenca i la segona llum també deixa de brillar.
Tot l'anterior s'aplica a les làmpades amb la mateixa potència. Si la potència dels accessoris és notablement diferent, es produeixen els efectes següents als circuits. Que una làmpada de 220 volts tingui una potència de 70 watts, l'altra 140.
A continuació, el corrent nominal del primer I1=P/U=70/220=0,3 amperes (arrodonida), la segona - I2=140/220=0,7 amperes. Resistència del filament d'una làmpada menys potent R1=U/I=220/0,3=700 ohms, segon - R2=220/0,7=300 ohms.
Una làmpada amb més potència correspon a una menor resistència del filament.
Quan es connecta en paral·lel, la tensió dels dos dispositius serà igual, cada llum tindrà el seu propi corrent. El consum total de corrent és igual a la suma de dos corrents Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 ampere. Cada llum funciona en mode nominal i consumeix el seu propi corrent.
Quan es connecta en sèrie, el corrent estarà limitat per la resistència Rtot=300+700=1000 Ohm i serà igual I=U/R=220/1000=0,2 A. La tensió es distribuirà proporcionalment a la resistència del fil (potència). En una làmpada de 140 watts, serà 1/3 de 220 volts, aproximadament 70 volts. En una làmpada de baixa potència - 2/3 de 220 volts. És a dir, uns 140 volts. Les dues làmpades brillaran amb una durada curta a causa d'una disminució de la tensió i el corrent, però el mode per a ells serà lleuger. Una altra cosa és si les làmpades s'utilitzen a la meitat de la tensió de la xarxa. En una làmpada de menor potència, la tensió serà superior a la admissible, i la diferència serà com més gran, més gran sigui la diferència de potència. Aquesta làmpada aviat estarà fora de servei. I aquest és un altre inconvenient de la inclusió seqüencial de làmpades. Per tant, aquesta connexió rarament s'utilitza a la pràctica. Una excepció és la connexió en sèrie de làmpades fluorescents. Es creu que amb aquest esquema funcionen de manera més estable.
Resumint les diferències entre connexió paral·lel i connexió sèrie:
- quan es connecta en paral·lel, la tensió de tots els consumidors és la mateixa, el corrent es distribueix en proporció a la potència de les làmpades (si la potència és la mateixa, els corrents seran iguals), el consum total de corrent és igual al suma dels corrents de totes les làmpades;
- quan es connecta en sèrie, el corrent a través de totes les làmpades serà el mateix, està determinat per la resistència total del circuit (i serà inferior al corrent de la làmpada de menor potència), la tensió als consumidors es distribuirà en proporció a la potència de les làmpades (si és el mateix, les tensions seran iguals).
Utilitzant aquests principis, podeu analitzar el funcionament de qualsevol circuit.
Com evitar errors
Cal connectar els aparells elèctrics a la xarxa d'acord amb les normes d'enginyeria elèctrica. Les característiques de connexió no són òbvies i poden ser incomprensibles per a persones allunyades del tema.
És important tenir en compte:
- Cada tipus de connexió té característiques associades a la llei d'Ohm. En una connexió en sèrie, el corrent és igual a totes les parts del circuit, mentre que la tensió depèn de la resistència. En una connexió paral·lela, la tensió resulta ser la mateixa i la intensitat total del corrent és la suma dels valors de les seccions individuals.
- No s'ha de sobrecarregar cap circuit, això pot provocar un funcionament inestable dels dispositius i danys als conductors.
- En una connexió paral·lela, la secció transversal dels cables ha de correspondre a la càrrega aplicada, en cas contrari, el sobreescalfament dels conductors és inevitable, seguit de la fusió del bobinatge i un curtcircuit.
- Es subministra una fase a l'interruptor, zero va al dispositiu d'il·luminació. L'incompliment d'aquesta regla pot provocar una descàrrega elèctrica en substituir el llum, ja que el dispositiu s'activa fins i tot quan està apagat.
- El cable principal de la làmpada està connectat a un contacte comú. Si està connectat a una aixeta, només funcionarà una part del circuit.
- Abans d'instal·lar l'interruptor, és millor marcar els cables amb antelació. Durant la instal·lació, serà fàcil connectar els conductors del mateix nom entre si.
L'incompliment de les recomanacions pot provocar un funcionament inestable dels equips d'il·luminació, un ràpid desgast dels llums i provocar lesions greus amb risc de mort.
