Kaip jungti lemputes nuosekliai ir lygiagrečiai

Kasdien naudojame šviesos šaltinius. Lempos jungiamos nuosekliai arba lygiagrečiai. Kiekvienas metodas turi ypatingų savybių ir yra veiksmingas konkrečiose situacijose.

Ar lemputės gali būti jungiamos lygiagrečiai

Šis ryšio tipas yra veiksmingiausias. Lemputė prijungta prie fazės ir nulio. Kai jungiamos dvi ar daugiau lempučių, įtampą tiekiantys laidai gali būti susukti.

Tačiau dažniau visos apkrovos jungiamos prie bendro kabelio. Lygiagretusis ryšys yra sijos ryšys arba grandininis ryšys. Pirmuoju atveju prie kiekvieno žibinto tiesiamas atskiras kabelis. Antrame variante fazė ir nulis tiekiami į pirmąjį šviesos šaltinį, o kiti - iš dalies.

Apkrovų prijungimas prie elektros tinklo.

Naudodami halogeninius šviestuvus su transformatoriumi, nepamirškite, kad jie prie keitiklio antrinės apvijos jungiami gnybtų blokais.

Jungiant lygiagrečiai, galima šiek tiek sušvelninti šviestuvo trūkumus ir sumažinti liuminescencinių lempų mirgėjimą. Į grandinę įjungiamas kondensatorius, kad visų grandinės elementų fazė pasislinktų.

Lempučių jungimo taisyklės

Jungiant lemputes būtina laikytis taisyklių. Apsvarstykite nuosekliuosius ir lygiagrečiuosius sujungimus.

Serijos jungtis

Nuoseklusis jungimas reiškia, kad 220 V maitinimo šaltinis prijungtas taip, kad per visus grandinės elementus tekėtų ta pati srovė. Įtampos kritimo pasiskirstymas yra proporcingas apkrovų vidinei varžai. Galia taip pat paskirstoma proporcingai.

Naudojant nuoseklią jungtį su bendru jungikliu, žibintai nedegs visu pajėgumu. Jei prijungiamos skirtingo galingumo lempos, ryškesnę šviesą skleis didesnės varžos šviestuvas.

Tipiškas grandininis sujungimas parodytas toliau pateiktoje schemoje.

Nuosekliojo jungimo schema.

Lygiagrečiai .

Kitaip yra, jei prie kiekvienos lemputės prijungiama visa tinklo įtampa. Srovė priklauso nuo šviestuvo varžos.

Lygiagretaus jungimo schema.

Laidininkai prie lempų lizdų jungiami taip pat, kartais pagal šynų principą, kai visos apkrovos jungiamos prie bendro tinklo.

Prie vieno elektros tinklo galima prijungti tiek lempučių, kiek norite. Jungiklis veikia taip pat, kaip ir nuosekliojo jungimo atveju.

Lygiagretaus sujungimo privalumai ir trūkumai

Privalumai:

• Jei vienas elementas sugenda, kiti toliau veikia;
• Ši grandinė užtikrina kuo ryškesnę šviesą, nes kiekvienam šviestuvui tiekiama visa įtampa;
• Nuo vienos lempos galima nukreipti bet kokį skaičių laidų papildomoms apkrovoms prijungti (reikia vieno nulio ir tam tikro skaičiaus fazių);
• Tinka energiją taupantiems elektros prietaisams.

Energiją taupančios lempos prijungimo prie EB schema.

Beveik nėra trūkumų, išskyrus didelį laidininkų skaičių šakotoje sistemoje su daugybe lempų.

Naudojant

Kasdieniame gyvenime lygiagretusis ryšys yra labai paplitęs. Pavyzdžiui, Kalėdų eglutės lemputės, kurių visos lemputės yra maksimalaus ryškumo.

Sujungę galite sukurti bet kokio ilgio vidaus apšvietimą. Pakeisti perdegusį elementą nesudėtinga. Du 60 W šviestuvus galima pakeisti viena 10 W lempa, nekeičiant apšvietimo parametrų. Šią grandinės savybę patyrę elektrikai naudoja fazėms trifaziuose tinkluose nustatyti.

Halogeninės ir kaitrinės lemputės ne tik ryškiai šviečia, bet ir šildo aplinką. Todėl jie dažnai naudojami garažuose, angaruose ar dirbtuvėse patalpoms šildyti. Įrenginiai prijungiami prie elektros tinklo įdėjus juos į metalinį bloką. Konstrukcija įkaista iki 60 laipsnių ir palaiko komfortišką kambario temperatūrą. Tačiau dėl didelės galios lempos dažnai perdega.

Vaizdo įrašas šia tema: KAS YRA LINIJINIS IR PARALELINIS SUSIJUNGIMAS

Lygiagretusis jungimas naudojamas juostiniam apšvietimui, šviestuvams ir gatvių apšvietimui. Kiekvieną lempą galima valdyti atskirai, todėl patogiau naudotis bendru tinklu. Tereikia sistemoje įrengti reikiamą jungiklių skaičių.

Namuose ir butuose lygiagrečiai prie tinklo jungiami ne tik šviestuvai, bet ir kiti prietaisai.

LED šviestuvuose neretai naudojamas mišraus režimo jungimas, pagrįstas nuoseklia apkrovų grandine ir lygiagrečiu jungimu prie tos pačios grandinės.

Patarimai: Kaip išsiaiškinti, ar lempas arba apkrovą jungti nuosekliai, ar lygiagrečiai

Skaičiavimo, kaip prijungti skirtingo galingumo lempas, pavyzdys

Norint suprasti skirtumą, pakanka turėti pagrindinių žinių apie Omo dėsnį ir kitus paprastus elektros dėsnius.

Tarkime, kad yra kaitinamoji lemputė, kurios įtampa yra 220 voltų. Esant 50 Hz dažniui, tai tik aktyvioji varža, todėl ją patogiau nagrinėti pradiniuose klausimuose. Jei lempos galia yra 100 vatų, įjungus ją į elektros tinklą tekės srovė I=P/U=100W/220V=0,5A (maždaug tiek, kiek reikia samprotavimams). Į jį patenka visa 220 voltų tinklo įtampa. Galite apskaičiuoti siūlelio varžą: R=U/I=220 voltų /0,5 ampero =400 omų (apytiksliai).

Jei lygiagrečiai su pirmąja lempa prijungsite antrą panašią lemputę, akivaizdu, kad į kiekvieną lemputę bus nukreipta visa tinklo įtampa. Vartojama srovė Ipcr pasidalija į du srautus ir per kiekvieną lemputę eina I=U/R=220 voltų/400 omų=0,5 ampero.. Vartojama srovė bus lygi abiejų srovių sumai (taip teigia pirmasis Kirchhofo dėsnis) ir bus lygi 1 A. Todėl abiejų lempų įtampa bus pilna, jomis tekės vardinė srovė, o bendras šviesos srautas bus dvigubai didesnis už vieno šviestuvo srautą.

Lygiagretus ir nuoseklus vienodo galingumo šviesos šaltinių jungimas.

Jei du vienodi šviestuvai sujungti nuosekliai, tinklo įtampa bus padalinta tarp jų ir į kiekvieną iš jų tekės maždaug 110 V įtampa. Bendra grandinės varža būtų Rcomm=400+400=800 omųo srovė, tekanti per kiekvieną lempą (nuosekliai sujungus kiekvieną elementą ji yra vienoda), bus I = U/Rcomm = 220 voltų/800 omų = 0,25 A.. Dėl to:

• prie kiekvienos lemputės krinta tik pusė tinklo įtampos;
• Kiekvienu žibintu teka srovė, kuri yra 2 kartus mažesnė už vardinę srovę.

Norint apskaičiuoti lempučių šviesos srautą šiuo atveju, galima pasinaudoti Džaulio ir Lenco dėsniu. Kaitinamosios lempos šviečia kaitindamos kaitinamąją giją. Per laiką t siūlas išskiria tam tikrą šilumos kiekį Q=I²*R*t=U*I*t. Srovė sumažės perpus, o vienos lemputės įtampa taip pat sumažės perpus. Tai reiškia, kad šviesos srautas gali sumažėti 2*2=4 kartus. Dviejų lempų atveju šviesos srautas bus perpus mažesnis, palyginti su viena lempa nominaliuoju režimu. Tai reiškia, kad nuosekliai sujungtos dvi lemputės šviečia maždaug dvigubai silpniau nei viena lemputė.

Šią problemą galima išspręsti naudojant lempas, kurių darbinė įtampa yra perpus mažesnė už tinklo įtampą.. Jei naudosite du šimto vatų šviesos šaltinius, kurių įtampa 127 V, 220 V įtampa sumažės perpus ir kiekviena lempa veiks nominaliuoju galingumu, o šviesos srautas padvigubės, palyginti su viena tokios pat galios lempa. Tačiau tai nepanaikina pagrindinio šios schemos trūkumo - sugedus vienai lempai, grandinė nutrūksta ir antroji lempa taip pat nustoja šviesti.

Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma tos pačios galios lempoms. Jei šviestuvų galia labai skiriasi, grandinėse pasireiškia šie padariniai. Tarkime, kad vienos 220 voltų lempos galia yra 70 vatų, kitos - 140 vatų.

Tuomet pirmosios srovės vardinė srovė I1=P/U=70/220=0,3 A (suapvalintas), antrasis I2=140/220=0,7 ampero.. Mažesnio galingumo šviestuvo kaitinimo siūlelio varža R1=U/I=220/0,3=700 omų, antrasis - R2=220/0,7=300 omų.

Didesnės galios lempa atitinka mažesnę kaitinimo siūlelio varžą.

Lygiagrečiai ir nuosekliai jungiami skirtingo galingumo šviesos šaltiniai.

Lygiagrečiai jungiant abiejų šviestuvų įtampa bus vienoda, tačiau kiekviena lempa tekės skirtinga srovė. Bendra suvartojama srovė yra dviejų srovių suma Ipc=0,3+0,7=1 amperas. Kiekviena lemputė veikia vardiniu režimu ir vartoja savo srovę.

Nuosekliojo jungimo atveju srovę riboja varža Rcomm=300+700=1000 Ohm ir bus lygūs I=U/R=220/1000=0,2 A. Įtampa pasiskirstys proporcingai kaitinimo elemento varžai (galiai). 140 vatų lemputės įtampa bus 1/3 220 voltų - maždaug 70 voltų. Mažos galios lemputės įtampa yra 2/3 220 voltų. Tai yra, apie 140 voltų. Dėl sumažėjusios įtampos ir srovės abi lempos bus nepakankamai apšviestos, tačiau režimas joms bus lengvesnis. Kitaip yra, jei lempos naudojamos esant pusei tinklo įtampos. Mažesnio galingumo lemputės įtampa bus didesnė nei leidžiama, o skirtumas bus tuo didesnis, kuo didesnis bus galingumo skirtumas. Tokia lempa greitai suges. Tai dar vienas nuoseklaus lempų jungimo trūkumas. Dėl šios priežasties jis labai retai naudojamas praktikoje. Išimtis - nuoseklus liuminescencinių lempų jungimas. Manoma, kad jie yra stabilesni.

Nuoseklus liuminescencinių šviesos šaltinių jungimas. Čia esantys starteriai taip pat skirti 127 voltų įtampai.

Apibendrinant lygiagretaus ir nuoseklaus veikimo skirtumus:

• esant lygiagrečiam jungimui, įtampa visuose imtuvuose yra vienoda, srovė pasiskirsto proporcingai lempų galiai (jei galia vienoda, srovės bus vienodos), bendras suvartojamos srovės kiekis yra lygus visų lempų srovių sumai;
• Esant nuosekliam sujungimui, srovė per visas lempas bus vienoda, ją lemia bendra grandinės varža (ir ji bus mažesnė už mažiausios galios lempos srovę), įtampa prie vartotojų pasiskirstys proporcingai lempų galiai (jei ji vienoda, įtampos bus vienodos).

Vadovaujantis šiais principais, galima analizuoti bet kokią grandinę.

Kaip išvengti klaidų

Prietaisus prie elektros tinklo būtina prijungti laikantis elektrotechnikos taisyklių. Elektros instaliacijos detalės nėra akivaizdžios ir gali būti nesuprantamos tiems, kurie nėra susipažinę su šia tema.

Svarbu atsižvelgti į:

1. Kiekviena jungties rūšis turi ypatumų, susijusių su Omo dėsniu. Esant nuosekliam sujungimui, srovė visose grandinės atkarpose yra vienoda, o įtampa priklauso nuo varžos. Lygiagretaus jungimo atveju įtampa yra vienoda, o bendra srovė yra atskirų sekcijų verčių suma.
2. Negalima perkrauti bet kurios grandinės, nes tai gali sukelti nestabilų prietaisų veikimą ir pažeisti laidininkus.
3. Lygiagretaus jungimo atveju laidininkų skerspjūvis turi atitikti taikomą apkrovą, nes priešingu atveju laidininkai neišvengiamai perkaista, dėl to išsilydo apvija ir įvyksta trumpasis jungimas.
4. Fazė tiekiama į jungiklį, o neutralė - į šviestuvą. Nesilaikant šios taisyklės, keičiant lempą gali ištikti elektros smūgis, nes prietaisas yra veikiantis net ir tada, kai jis išjungtas.
5. Pagrindinis šviestuvo kabelis prijungiamas prie bendro gnybto. Jei jis prijungtas prie elektros lizdo, veiks tik dalis grandinės.
6. Prieš montuojant jungiklį geriausia iš anksto pažymėti laidus. Montuojant bus paprasta prijungti to paties pavadinimo laidininkus.

Nesilaikant rekomendacijų, apšvietimo įranga gali veikti nestabiliai, greitai perdegti lemputė ir sunkiai susižeisti, o galimas ir mirtinas sužalojimas.