Hur man ansluter glödlampor i serie och parallellt

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

Kan glödlamporna kopplas parallellt?

Denna typ av anslutning är den mest effektiva. Lampan är ansluten till fas och noll. När två eller flera glödlampor är anslutna kan de ledningar som levererar spänning vridas ihop.

Men oftast är alla belastningar anslutna till en gemensam kabel. Den parallella anslutningen är antingen en balkanslutning eller en daisy-chain-anslutning. I det första fallet går en separat kabel till varje lampa. I det andra fallet matas fas och noll till den första ljuskällan och de andra matas delvis.

Anslutning av belastningarna till elnätet.

När du använder halogenarmaturer med en transformator ska du komma ihåg att de ansluts till växelriktarens sekundärlindning med hjälp av klämmor.

Genom parallellkoppling kan armaturens nackdelar utjämnas något och flimret från lysrörslamporna kan minskas. En kondensator läggs till i kretsen för att förskjuta fasen för alla kretselement.

Regler för anslutning av glödlampor

Reglerna måste följas när du ansluter glödlampor. Tänk på serie- och parallellkopplingar.

Serieanslutning

En seriell anslutning innebär att 220 V-nätet är anslutet på ett sådant sätt att samma ström går genom alla element i kretsen. Spänningsfallet är proportionellt mot belastningarnas inre motstånd. Makten fördelas också proportionellt.

När du använder en seriekoppling med en gemensam strömbrytare kommer lamporna inte att brinna med full kapacitet. Om lampor med olika effekt är anslutna kommer armaturen med det högre motståndet att ge ett ljusare ljus.

En typisk kedjeanslutning visas i diagrammet nedan.

Schema över en serieförbindelse.

Parallell .

Detta är annorlunda om varje glödlampa får full nätspänning. Strömmen varierar beroende på armaturens motstånd.

Schema för parallellkoppling.

Ledarna ansluts till lampfästena på samma sätt, ibland enligt principen med samlingsskenor, där alla förbrukare är anslutna till ett gemensamt nät.

Du kan ansluta så många glödlampor som du vill till ett och samma nät. Växeln fungerar på samma sätt som i en seriekoppling.

För- och nackdelar med parallellkoppling

Fördelar:

• Om ett element går sönder fortsätter de andra att fungera;
• Kretsen ger det ljusaste möjliga ljuset eftersom varje armatur får full spänning;
• Ett obegränsat antal ledningar kan avledas från en lampa för att ansluta ytterligare belastningar (en nolla och ett visst antal faser krävs);
• Lämplig för energisparande elektriska apparater.

Diagram över anslutning av energisparlampan till EB.

Knappast några nackdelar, bortsett från det stora antalet ledare i ett förgrenat system med många lampor.

Användning av

I vardagen är parallellkoppling mycket vanligt. Till exempel julgranslampor där alla lampor har maximal ljusstyrka.

Genom att koppla ihop dem kan du skapa interiörbelysning av valfri längd. Det är enkelt att byta ut ett bränt element. Två 60W-armaturer kan bytas ut mot en enda 10W-lampa utan att belysningsparametrarna påverkas. Denna kretsegenskap används av erfarna elektriker för fasidentifiering i trefasnät.

Halogen- och glödlampor ger inte bara ett starkt sken utan värmer också upp miljön. Därför används de ofta i garage, hangarer och verkstäder för att värma upp rum. Enheterna ansluts till elnätet genom att de placeras i ett metallblock. Konstruktionen värmer upp till 60 grader och håller en behaglig rumstemperatur. Hög effekt leder dock till att lamporna ofta brinner ut.

Video i ämnet: VAD ÄR LÄNGDEN OCH PARALLELERAD ANSLUTNING?

Parallellkoppling används i ljusremsor, ljuskronor och gatubelysning. Varje lampa kan styras separat, vilket gör det bekvämare att använda ett delat nätverk. Du behöver bara installera rätt antal strömbrytare i systemet.

I hus och lägenheter är det inte bara lampor som är parallellt anslutna till nätverket, utan även olika andra apparater.

För LED-belysningsarmaturer är det inte ovanligt att använda en anslutning med blandat läge som bygger på en seriekedja av belastningar följt av en parallell anslutning till samma kedja.

Tips: Hur man tar reda på om lamporna eller belastningen ska anslutas i serie eller parallellt.

Exempel på beräkning av hur man ansluter lampor med olika effekt.

Det räcker med en grundläggande kunskap om Ohm's lag och andra enkla elektriska lagar för att känna till skillnaden.

Anta att det finns en glödlampa med en spänning på 220 volt. Vid 50 Hz är det ett rent aktivt motstånd, så det är lättare att ta itu med i de första frågorna. Om en lampa har en effekt på 100 watt kommer en ström att flöda genom den när den är inkopplad. I=P/U=100W/220V=0,5A (ungefär, tillräckligt för resonemang). Hela 220 volt nätspänning faller på den. Du kan beräkna glödtrådens motstånd: R=U/I=220 volt /0,5 ampere = 400 ohm (ungefär).

Om du ansluter en andra liknande lampa parallellt med den första är det uppenbart att hela nätspänningen kommer att tillföras varje lampa. Strömförbrukningen Ipcr kommer att delas upp i två strömmar och genom varje glödlampa kommer att gå I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 ampere.. Den förbrukade strömmen är lika med summan av de två strömmarna (enligt Kirchhoffs första lag) och är 1 A. Som ett resultat av detta kommer båda lamporna att vara vid full nätspänning, den nominella strömmen kommer att flöda genom dem och det totala ljusflödet kommer att vara dubbelt så stort som för en armatur.

Parallell- och seriekoppling av ljuskällor med samma effekt.

Om två identiska armaturer kopplas i serie delas nätspänningen mellan dem och cirka 110 volt faller på var och en av dem. Kretsens totala resistans skulle vara Rcomm=400+400=800 ohmoch strömmen genom varje lampa (i seriekoppling är den densamma för varje element) blir I = U/Rcomm=220 volt/800 Ohm = 0,25 A.. Detta har lett till att:

• vid varje glödlampa faller bara hälften av nätspänningen;
• Genom varje lampa strömmar en ström som är reducerad med en faktor 2 från den nominella strömmen.

För att uppskatta glödlampornas ljusflöde i detta fall kan vi använda Joule-Lenz-lagen. Glödlampor lyser genom att värma upp glödtråden. Under tiden t kommer glödtråden att avge en viss mängd värme. Q=I²*R*t=U*I*t. Strömmen kommer att halveras och spänningen för en lampa kommer också att halveras. Det innebär att ljusflödet kan förväntas minska med 2*2=4 gånger. För två lampor halveras ljusflödet jämfört med en lampa i nominellt läge. Det innebär att två glödlampor i seriekoppling lyser ungefär dubbelt så svagt som en glödlampa.

Problemet kan lösas genom att använda lampor med en driftsspänning som är halva nätspänningen.. Om du använder två ljuskällor på 100 watt vid 127 volt kommer 220 volt att halveras och varje lampa kommer att arbeta med sin nominella effekt, vilket fördubblar ljusflödet jämfört med en enda lampa med samma effekt. Men det gör inte att den största nackdelen med detta system försvinner - om en lampa går sönder bryts kretsen och den andra lampan slutar också att lysa.

Allt ovanstående gäller för lampor med samma effekt. Om armaturernas wattantal skiljer sig markant åt uppstår följande effekter i kretsarna. Antag att en 220-voltslampa har en effekt på 70 watt och den andra har en effekt på 140 watt.

Den nominella strömmen i den första I1=P/U=70/220=0,3 ampere (avrundad), den andra I2=140/220=0,7 ampere.. Motstånd för glödtråden i en mindre kraftfull armatur. R1=U/I=220/0,3=700 ohm, den andra - R2=220/0,7=300 ohm.

En lampa med högre effekt motsvarar ett lägre motstånd i glödtråden.

Ljuskällor med olika effekt är kopplade parallellt och i serie.

Vid parallellkoppling är spänningen i båda armaturerna lika stor och varje lampa har en annan strömstyrka. Den totala strömförbrukningen är summan av de två strömmarna Ipc=0,3+0,7=1 ampere. Varje glödlampa arbetar i nominellt läge och förbrukar sin egen ström.

I seriekoppling begränsas strömmen av motståndet. Rcomm=300+700=1000 Ohm och kommer att vara lika med I=U/R=220/1000=0,2 A. Spänningen fördelas i proportion till glödtrådsmotståndet (effekt). För en 140-watts lampa är det 1/3 av 220 volt - ungefär 70 volt. Med en glödlampa med låg effekt är det 2/3 av 220 volt. Det vill säga ungefär 140 volt. Båda lamporna kommer att vara underbelysta på grund av den minskade spänningen och strömmen, men läget kommer att bli lättare för dem. Det är annorlunda om lamporna används vid halva nätspänningen. På en glödlampa med lägre effekt kommer spänningen att vara högre än vad som är tillåtet och skillnaden blir större ju större skillnaden i effekt är. En sådan lampa kommer snart att misslyckas. Detta är en annan nackdel med seriekoppling av lamporna. Därför används den mycket sällan i praktiken. Ett undantag är seriekoppling av lysrör. De antas vara mer stabila.

Anslutning av fluorescerande ljuskällor i serie. Starterna här är också konstruerade för 127 volt.

För att sammanfatta skillnaderna mellan parallell drift och seriedrift:

• Vid parallellkoppling är spänningen över 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 alla lampors strömmar;
• I en seriekoppling kommer strömmen genom alla lampor att vara densamma, den bestäms av kretsens totala motstånd (och kommer att vara mindre än strömmen från den lampa med lägst effekt), spänningen vid konsumenterna kommer att fördelas i proportion till lampornas effekt (om den är densamma kommer spänningarna att vara lika stora).

Med dessa principer i åtanke kan alla kretsar analyseras.

Hur man undviker misstag

Det är nödvändigt att ansluta apparater till elnätet i enlighet med elektrotekniska regler. Detaljerna i ledningarna är inte uppenbara och kan vara obegripliga för den som inte är insatt i ämnet.

Det är viktigt att tänka på:

1. Varje typ av anslutning har sina egenheter i förhållande till Ohm's lag. I en seriekoppling är strömmen lika stor i alla delar av kretsen, medan spänningen beror på motståndet. I en parallellkoppling är spänningen densamma och den totala strömmen är summan av värdena för de enskilda sektionerna.
2. En krets får inte överbelastas eftersom detta kan leda till instabil drift av apparater och skador på ledarna.
3. I en parallellkoppling måste ledarnas tvärsnitt motsvara belastningen, annars är överhettning av ledarna oundviklig, vilket resulterar i smältning av lindningen och kortslutning.
4. Fasen matas in i strömbrytaren, neutralpunkten går till belysningsarmaturen. Om du inte följer regeln kan du få en elektrisk stöt när du byter ut lampan, eftersom apparaten är strömförande även när den är avstängd.
5. Huvudkabeln från armaturen ansluts till en gemensam terminal. Om den är ansluten till ett uttag fungerar bara en del av kretsen.
6. Det är bäst att markera ledningarna i förväg innan du installerar strömbrytaren. Under installationen är det enkelt att ansluta ledarna med samma namn.

Om rekommendationerna inte följs kan det leda till instabil drift av belysningsutrustningen, snabb förbränning av glödlampan och allvarlig skada, med risk för dödlig skada.