Kako spojiti žarulje serijski i paralelno

Svakodnevno koristimo izvore svjetlosti. Svjetiljke u izvorima spojene su serijski ili paralelno. Svaka metoda ima svoje karakteristike i učinkovita je u određenim situacijama.

Da li je moguće paralelno spojiti žarulje

Ova vrsta veze je najučinkovitija. Svjetiljka je spojena na fazu i nulu. Prilikom spajanja dvije ili više svjetiljki, žice za napajanje naponom mogu se uvijati.

Ali češće su sva opterećenja pričvršćena na zajednički kabel. Paralelna veza može biti greda ili stub. U prvoj opciji, zasebni kabel je spojen na svaku svjetiljku. U drugom se faza i nula dovode do prvog izvora svjetlosti, a ostali uređaji se djelomično napajaju.

Spajanje opterećenja na mrežu.

Kada koristite halogene žarulje s transformatorom, treba imati na umu da su spojene na sekundarni namot pretvarača pomoću terminalnih blokova.

Paralelna veza može donekle izgladiti nedostatke rasvjetne opreme, smanjiti treperenje fluorescentnih svjetiljki. U krug se dodaje kondenzator za pomicanje faze svih elemenata kruga.

Pravila za spajanje žarulja

Prilikom spajanja svjetiljki morate slijediti pravila. Razmotrite serijske i paralelne veze.

Sekvencijalno

Serijska veza uključuje spajanje na mrežu od 220 V tako da će ista struja teći kroz sve elemente u krugu. U tom je slučaju raspodjela padova napona proporcionalna unutarnjim otporima opterećenja. Snaga je također raspoređena proporcionalno.

Kada koristite spoj u seriji sa zajedničkim prekidačem, iluminatori neće gorjeti punom snagom. Prilikom spajanja svjetiljki različitih snaga, uređaj s većim otporom imat će svjetliji sjaj.

Dijagram standardne serijske veze prikazan je na donjoj slici.

Dijagram serijskog povezivanja.

Paralelno

Odlikuje se opskrbom punog mrežnog napona svakoj svjetiljci. Struja će biti različita, ovisno o otporu uređaja.

Dijagram paralelnog povezivanja.

Vodiči se dovode do grla svjetiljki na isti način, ponekad i po principu sabirnice, kada su sva opterećenja spojena na zajednički vod.

Na jedno napajanje možete spojiti što više žarulja. Prekidač radi na isti način kao u serijskom spoju.

Prednosti i nedostaci paralelne veze

Prednosti:

• ako jedan element zakaže, ostatak će nastaviti raditi;
• krug daje najsvjetlije moguće svjetlo, budući da se puni napon primjenjuje na svaki uređaj;
• iz jedne svjetiljke može se uzeti koliko god želite žica za spajanje dodatnih opterećenja (potrebna je jedna nula i određeni broj faza);
• pogodan za električne uređaje koji štede energiju.

Shema spajanja štedne žarulje na elektronički balast.

Nedostataka praktički nema, osim velikog broja vodiča u opsežnom sustavu s mnogo svjetiljki.

Primjena

U svakodnevnom životu vrlo je česta paralelna veza. Na primjer, vijenci božićnog drvca, gdje sve žarulje imaju maksimalnu svjetlinu sjaja.

Povezivanjem možete stvoriti unutarnju rasvjetu bilo koje duljine. Zamjena izgorjelog elementa je jednostavna. Dva svjetla od 60 W mogu se zamijeniti za jednu lampu od 10 W bez ugrožavanja performansi rasvjete. Ovo svojstvo kruga koriste iskusni električari za prepoznavanje faze u trofaznim mrežama.

Halogene žarulje i uređaji sa žarnom niti ne samo da daju sjajan sjaj, već zagrijavaju okoliš. Iz tog razloga se često koriste u garažama, hangarima ili radionicama za grijanje prostora. Da biste to učinili, spojite uređaje na mrežu, stavljajući ih u metalni blok. Dizajn se zagrijava do 60 stupnjeva i održava ugodnu temperaturu u prostoriji. Međutim, velika snaga dovodi do čestog izgaranja svjetiljki.

Povezani video: ŠTO JE SERIJA I PARALELNA VEZA

Paralelna veza se koristi u trakastim svjetlima, lusterima, uličnoj rasvjeti. Istodobno, svaka lampa se može kontrolirati zasebno, što povećava praktičnost korištenja zajedničke mreže. Potrebno je samo montirati potreban broj prekidača u sustav.

U kućama i stanovima na mrežu se paralelno spajaju ne samo rasvjetni uređaji, već i razna oprema.

Pri izradi rasvjetnih tijela s LED elementima često se koristi mješoviti spoj na temelju serijskog kruga opterećenja, nakon čega slijedi njegova paralelna veza s istim lancem.

Savjetujemo vam da pogledate: Kako razumjeti treba li spojiti svjetiljke ili opterećenja u seriji ili paralelno

Primjer izračuna spajanja svjetiljki različite snage

Da biste razumjeli razlike, dovoljno je poznavati Ohmov zakon i druge jednostavne električne zakone.

Pretpostavimo da postoji žarulja sa žarnom niti za napon od 220 volti. Na frekvenciji od 50 Hz, to je čisto aktivni otpor, pa je prikladnije rješavati početne probleme s njim. Ako lampa ima snagu od 100 vata, onda kada je uključena u mrežu, struja će teći kroz nju I=P/U=100 vata/220 volti=0,5 A (približno dovoljno za rasuđivanje). Pad će puni napon mreže od 220 volti. Možete izračunati otpor niti: R \u003d U / I \u003d 220 volti / 0,5 ampera \u003d 400 ohma (približno).

Ako drugu sličnu žarulju spojite paralelno s prvom, onda je očito da će se na svaku lampu primijeniti cijeli mrežni napon. Ikona potrošene struje granat će se u dva toka i struja će teći kroz svaku žarulju I=U/R=220 volti/400 ohma=0,5 ampera. Potrošena struja bit će jednaka zbroju dviju struja (kako kaže prvi Kirchhoffov zakon) i iznosit će 1 A. Kao rezultat toga, obje žarulje će biti pod punim mrežnim naponom, nazivna struja će teći kroz njih, a ukupna svjetlosna tok će biti jednak dvostrukom fluksu jedne svjetiljke.

Paralelno i serijsko povezivanje izvora svjetlosti jednake snage.

Ako su dvije identične svjetiljke spojene u seriju, tada će se mrežni napon podijeliti između njih, a na svaku će pasti oko 110 volti.Ukupni otpor kruga bit će Rtot=400+400=800 Ohm, a struja kroz svaku lampu (kada je spojena u seriju, ista je za svaki element) bit će Lampe \u003d U / Rukupno \u003d 220 volti / 800 oma \u003d 0,25 A. rezultat je:

• na svakoj svjetiljci padne samo polovica mrežnog napona;
• Kroz svaku lampu teče struja, smanjena od nominalne za 2 puta.

Za procjenu svjetlosnog toka žarulja sa žarnom niti za ovaj slučaj, možete koristiti Joule-Lenzov zakon. Sjaj žarulja sa žarnom niti provodi se zagrijavanjem niti. Tijekom vremena t nit će otpustiti količinu topline Q=I²*R*t=U*I*t. Struja će se prepoloviti, napon na jednoj lampi također će se prepoloviti. Dakle, možemo očekivati ​​smanjenje svjetlosnog toka u 2*2=4 puta. Za dvije žarulje, tok će se smanjiti za polovicu u odnosu na jednu žarulju u nominalnom načinu rada. To jest, kada su spojene u seriju, dvije žarulje će svijetliti otprilike dvostruko slabije od jedne.

Problem se može riješiti korištenjem svjetiljki s radnim naponom dva puta nižim od mrežnog napona.. Ako koristite dva izvora svjetlosti od sto vati za napon od 127 volti, tada će 220 volti biti podijeljeno na pola, a svaka lampa će raditi u nominalnom načinu rada, svjetlosni tok će se udvostručiti u usporedbi s jednom svjetiljkom iste snage. Ali to se ne rješava glavnog nedostatka takve sheme - ako jedan rasvjetni uređaj ne uspije, strujni krug se prekida, a druga svjetiljka također prestaje sjati.

Sve navedeno vrijedi za svjetiljke iste snage. Ako je snaga uređaja osjetno različita, tada se u krugovima javljaju sljedeći učinci. Neka jedna žarulja od 220 volti ima snagu od 70 vata, a druga 140.

Zatim nazivna struja prvog I1=P/U=70/220=0,3 ampera (zaokruženo), drugi - I2=140/220=0,7 amp. Otpor žarulja manje snažne svjetiljke R1=U/I=220/0,3=700 ohma, drugo - R2=220/0,7=300 ohma.

Lampa s većom snagom odgovara manjem otporu niti.

Paralelno i serijsko povezivanje izvora svjetlosti različite snage.

Kada su spojeni paralelno, napon na oba uređaja bit će jednak, svaka lampa će imati svoju struju. Ukupna potrošnja struje jednaka je zbroju dvije struje Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 amper. Svaka lampa radi u nominalnom načinu rada i troši vlastitu struju.

Kada je spojen u seriju, struja će biti ograničena otporom Rtot=300+700=1000 Ohma i bit će jednaki I=U/R=220/1000=0,2 A. Napon će biti raspoređen proporcionalno otporu niti (snage). Na lampi od 140 vata bit će 1/3 od 220 volti - otprilike 70 volti. Na lampi male snage - 2/3 od 220 volti. To jest, oko 140 volti. Obje svjetiljke će sjati kratkotrajno zbog smanjenja napona i struje, ali će način za njih biti lagan. Druga stvar je ako se lampe koriste na pola napona mreže. Na svjetiljci manje snage, napon će biti veći od dopuštenog, a razlika će biti veća što je veća razlika u snazi. Takva će svjetiljka uskoro biti van funkcije. A ovo je još jedan nedostatak uzastopnog uključivanja svjetiljki. Stoga se takva veza rijetko koristi u praksi. Iznimka je serijski spoj fluorescentnih svjetiljki. Vjeruje se da s ovom shemom rade stabilnije.

Serijsko povezivanje fluorescentnih izvora svjetlosti. Starteri ovdje također imaju 127 volti.

Sumirajući razlike između paralelne i serijske veze:

• kada su spojeni paralelno, napon na svim potrošačima je isti, struja je raspoređena proporcionalno snazi ​​svjetiljki (ako je snaga ista, tada će struje biti jednake), ukupna potrošnja struje jednaka je zbroj struja svih svjetiljki;
• kada su spojene u seriju, struja kroz sve svjetiljke bit će ista, određena je ukupnim otporom kruga (i bit će manja od struje najniže snage), napon na potrošačima će biti raspoređen proporcionalno snazi ​​svjetiljki (ako je ista, tada će naponi biti jednaki).

Koristeći ova načela, možete analizirati rad bilo kojeg kruga.

Kako izbjeći pogreške

Potrebno je priključiti električne uređaje na mrežu u skladu s pravilima elektrotehnike. Značajke veze nisu očite i mogu biti nerazumljive osobama koje su udaljene od teme.

Važno je uzeti u obzir:

1. Svaka vrsta veze ima značajke povezane s Ohmovim zakonom. U serijskom spoju struja je jednaka u svim dijelovima strujnog kruga, dok napon ovisi o otporu. U paralelnoj vezi, napon se ispostavlja istim, a ukupna jačina struje je zbroj vrijednosti pojedinih sekcija.
2. Bilo koji krug ne smije biti preopterećen, to može dovesti do nestabilnog rada uređaja i oštećenja vodiča.
3. U paralelnom spoju, presjek žica mora odgovarati primijenjenom opterećenju, inače je pregrijavanje vodiča neizbježno, nakon čega slijedi taljenje namota i kratki spoj.
4. Faza se napaja prekidaču, nula ide na rasvjetni uređaj. Nepoštivanje ovog pravila može dovesti do strujnog udara prilikom zamjene žarulje, budući da je uređaj pod naponom čak i kada je isključen.
5. Glavna žica iz svjetiljke spojena je na zajednički kontakt. Ako je spojen na slavinu, radit će samo dio kruga.
6. Prije ugradnje prekidača, bolje je unaprijed označiti žice. Tijekom instalacije bit će lako međusobno spojiti vodiče istog imena.

Nepoštivanje preporuka može uzrokovati nestabilan rad rasvjetne opreme, brzo izgaranje svjetiljki i uzrokovati ozbiljne ozljede s rizikom po život.