Sådan forbinder du pærer i serie og parallel
Hver dag bruger vi lyskilder. Lamperne i kilderne er forbundet i serie eller parallelt. Hver metode har sine egne karakteristika og er effektiv i specifikke situationer.
Er det muligt at tilslutte pærer parallelt
Denne type forbindelse er den mest effektive. Lampen er forbundet til fase og nul. Ved tilslutning af to eller flere lamper kan spændingsforsyningsledningerne snoes.
Men oftere er alle belastninger knyttet til et fælles kabel. Parallelforbindelse kan være bjælke eller stub. I den første mulighed er et separat kabel forbundet til hver lampe. I den anden føres fase og nul til den første lyskilde, resten af enhederne fødes delvist.
Når du bruger halogenlamper med en transformer, skal det huskes, at de er forbundet til konverterens sekundære vikling ved hjælp af klemrækker.
Parallelforbindelse kan noget udjævne manglerne ved belysningsudstyr, reducere flimren af fluorescerende lamper. En kondensator tilføjes til kredsløbet for at skifte fasen af alle kredsløbselementer.
Regler for tilslutning af pærer
Ved tilslutning af lamper skal du følge reglerne. Overvej serielle og parallelle forbindelser.
Sekventiel
En seriel forbindelse involverer tilslutning til et 220 V-netværk, så den samme strøm vil strømme gennem alle elementer i kredsløbet. I dette tilfælde er fordelingen af spændingsfald proportional med belastningernes indre modstande. Strømmen fordeles også proportionalt.
Ved brug af en forbindelse i serie med en fælles afbryder, vil illuminatorerne ikke brænde på fuld styrke. Ved tilslutning af lamper med forskellige kræfter vil en enhed med højere modstand have en lysere glød.
Diagrammet for en standard seriel forbindelse er vist i figuren nedenfor.
Parallel
Det er kendetegnet ved levering af fuld netspænding til hver lampe. Strømmen vil være anderledes afhængigt af enhedens modstand.
Lederne føres til lampefatningerne på samme måde, nogle gange efter busprincippet, når alle belastninger er forbundet til en fælles linje.
Du kan tilslutte lige så mange pærer til en strømforsyning. Afbryderen fungerer på samme måde som ved seriekobling.
Fordele og ulemper ved parallelforbindelse
Fordele:
- hvis et element fejler, vil resten fortsætte med at fungere;
- kredsløbet giver det klarest mulige lys, da fuld spænding påføres hver enhed;
- så mange ledninger, som du vil, kan tages fra en lampe for at forbinde yderligere belastninger (et nul og et specifikt antal faser vil være påkrævet);
- velegnet til energibesparende elektriske apparater.
Der er praktisk talt ingen ulemper, bortset fra et stort antal ledere i et omfattende system med mange lamper.
Ansøgning
I hverdagen er en parallelforbindelse meget almindelig. For eksempel juletræsguirlander, hvor alle pærerne har glødens maksimale lysstyrke.
Ved tilslutning kan du skabe indvendig belysning af enhver længde. Det er nemt at udskifte et brændt element. To 60W armaturer kan udskiftes til en 10W lampe uden at gå på kompromis med lysydeevnen. Denne egenskab af kredsløbet bruges af erfarne elektrikere til at identificere fasen i trefasede netværk.
Halogenlamper og glødelamper giver ikke kun en skarp glød, men opvarmer miljøet. Af denne grund bruges de ofte i garager, hangarer eller værksteder til rumopvarmning. For at gøre dette skal du tilslutte enhederne til netværket og placere dem i en metalblok. Designet varmer op til 60 grader og holder en behagelig temperatur i rummet. Høj effekt fører dog til hyppig udbrænding af lamperne.
Relateret video: HVAD ER SERIE OG PARALLEL FORBINDELSE
Parallelforbindelse bruges i lysbånd, lysekroner, gadebelysning. Samtidig kan hver lampe styres separat, hvilket øger bekvemmeligheden ved at bruge et fælles netværk. Det er kun nødvendigt at montere det nødvendige antal afbrydere i systemet.
I huse og lejligheder er ikke kun belysningsenheder, men også forskelligt udstyr forbundet til netværket parallelt.
Når man laver belysningsarmaturer med LED-elementer, bruges ofte en blandet forbindelse baseret på et seriebelastningskredsløb efterfulgt af dets parallelforbindelse med samme kæde.
Vi råder dig til at se: Hvordan man forstår, om man skal forbinde lamper eller belastninger i serie eller parallelt
Et eksempel på beregning af forbindelsen af lamper med forskellig effekt
For at forstå forskellene er det nok at kende Ohms lov og andre simple elektriske love.
Antag, at der er en glødepære til en spænding på 220 volt. Ved en frekvens på 50 Hz er det en rent aktiv modstand, så det er mere bekvemt at håndtere indledende problemer med det. Hvis lampen har en effekt på 100 watt, vil der strømme strøm gennem den, når den er tilsluttet netværket I=P/U=100 watt/220 volt=0,5 A (ca. nok til ræsonnement). Det vil falde den fulde spænding af netværket 220 volt. Du kan beregne modstanden af en tråd: R \u003d U / I \u003d 220 volt / 0,5 ampere \u003d 400 ohm (rundt regnet).
Hvis du tilslutter en anden lignende pære parallelt med den første, så er det indlysende, at hele netspændingen vil blive påført hver lampe. Ikonet for forbrugt strøm vil forgrene sig i to strømme, og en strøm vil strømme gennem hver pære I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 ampere. Den forbrugte strøm vil være lig med summen af to strømme (som Kirchhoffs første lov siger) og vil være 1 A. Som et resultat vil begge lamper være under fuld netspænding, mærkestrømmen vil flyde gennem dem, og den samlede lysstyrke flux vil være lig med to gange flux af en lampe.
Hvis to ens lamper er forbundet i serie, vil netspændingen blive delt mellem dem, og der falder omkring 110 volt på hver.Kredsløbets samlede modstand vil være Rtot=400+400=800 Ohm, og strømmen gennem hver lampe (når den er forbundet i serie, er den den samme for hvert element) vil være Lamper \u003d U / Rtotal \u003d 220 volt / 800 ohm \u003d 0,25 A. Resultatet er:
- kun halvdelen af netspændingen falder på hver lampe;
- En strøm løber gennem hver lampe, reduceret fra den nominelle med 2 gange.
For at estimere lysstrømmen af glødelamper i dette tilfælde kan du bruge Joule-Lenz-loven. Glødelampens skær udføres ved at opvarme glødetråden. I en periode t vil tråden frigive mængden af varme Q=I2*R*t=U*I*t. Strømmen vil blive halveret, spændingen på den ene lampe vil også blive halveret. Så vi kan forvente et fald i lysstrømmen ind 2*2=4 gange. For to lamper vil fluxen falde med det halve i forhold til en lampe i nominel tilstand. Det vil sige, at når de er forbundet i serie, vil to pærer lyse cirka dobbelt så svagere som én.
Problemet kan løses ved at bruge lamper med en driftsspænding, der er to gange lavere end netspændingen.. Hvis du bruger to hundrede watt lyskilder til en spænding på 127 volt, vil 220 volt blive delt i to, og hver lampe vil fungere i nominel tilstand, lysstrømmen fordobles sammenlignet med en lampe med samme effekt. Men dette slipper ikke af med den største ulempe ved en sådan ordning - hvis en belysningsenhed fejler, bryder kredsløbet, og den anden lampe holder også op med at skinne.
Alt ovenstående gælder for lamper med samme effekt. Hvis armaturernes kraft er mærkbart anderledes, opstår følgende effekter i kredsløbene. Lad den ene 220 volt lampe have en effekt på 70 watt, den anden 140.
Derefter mærkestrømmen af den første I1=P/U=70/220=0,3 ampere (afrundet), den anden - I2=140/220=0,7 amp. Glødetrådsmodstand af en mindre kraftig lampe R1=U/I=220/0,3=700 ohm, sekund - R2=220/0,7=300 ohm.
En lampe med mere effekt svarer til en lavere glødetrådsmodstand.
Når den er tilsluttet parallelt, vil spændingen på begge enheder være ens, hver lampe vil have sin egen strøm. Det samlede strømforbrug er lig med summen af to strømme Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 ampere. Hver lampe fungerer i nominel tilstand og bruger sin egen strøm.
Ved seriekoblet vil strømmen være begrænset af modstanden Rtot=300+700=1000 Ohm og vil være lige I=U/R=220/1000=0,2 A. Spændingen vil blive fordelt i forhold til trådens modstand (effekt). På en 140 watt lampe vil det være 1/3 af 220 volt - cirka 70 volt. På en laveffektlampe - 2/3 af 220 volt. Det vil sige omkring 140 volt. Begge lamper vil lyse med kort varighed på grund af et fald i spænding og strøm, men tilstanden for dem vil være lys. En anden ting er, hvis der bruges lamper ved halvdelen af netspændingen. På en lampe med lavere effekt vil spændingen være højere end den tilladte, og forskellen vil være jo større, jo større forskel i effekt. Sådan en lampe vil snart være ude af drift. Og dette er en anden ulempe ved den sekventielle inklusion af lamper. Derfor bruges en sådan forbindelse sjældent i praksis. En undtagelse er serieforbindelsen af lysstofrør. Det menes, at de med denne ordning arbejder mere stabilt.
Opsummering af forskellene mellem parallelforbindelse og seriel forbindelse:
- når parallelkoblet er spændingen på alle forbrugere den samme, strømmen fordeles i forhold til lampernes effekt (hvis effekten er den samme, vil strømmene være ens), det samlede strømforbrug er lig med summen af strømmen af alle lamper;
- når den er forbundet i serie, vil strømmen gennem alle lamperne være den samme, den bestemmes af kredsløbets samlede modstand (og vil være mindre end strømmen af den lavest effektfulde lampe), spændingen ved forbrugerne vil blive fordelt i forhold til lampernes effekt (hvis den er den samme, så vil spændingerne være ens).
Ved hjælp af disse principper kan du analysere driften af ethvert kredsløb.
Sådan undgår du fejl
Det er nødvendigt at tilslutte elektriske apparater til netværket i overensstemmelse med reglerne for elektroteknik. Forbindelsesfunktioner er ikke indlysende og kan være uforståelige for folk langt fra emnet.
Det er vigtigt at overveje:
- Hver type forbindelse har funktioner forbundet med Ohms lov. I en serieforbindelse er strømmen ens i alle dele af kredsløbet, mens spændingen afhænger af modstanden. I en parallel forbindelse viser spændingen sig at være den samme, og den samlede strømstyrke er summen af værdierne af de enkelte sektioner.
- Ethvert kredsløb bør ikke overbelastes, dette kan føre til ustabil drift af enheder og beskadigelse af ledere.
- I en parallel forbindelse skal ledningernes tværsnit svare til den påførte belastning, ellers er overophedning af lederne uundgåelig, efterfulgt af smeltning af viklingen og en kortslutning.
- En fase leveres til kontakten, nul går til belysningsenheden. Manglende overholdelse af denne regel kan resultere i elektrisk stød ved udskiftning af lampen, da enheden er strømførende, selv når den er slukket.
- Hovedledningen fra lampen er forbundet til en fælles kontakt. Hvis den er tilsluttet en vandhane, vil kun en del af kredsløbet fungere.
- Før du installerer kontakten, er det bedre at markere ledningerne på forhånd. Under installationen vil det være nemt at forbinde lederne af samme navn til hinanden.
Manglende overholdelse af anbefalingerne kan forårsage ustabil drift af belysningsudstyr, hurtig udbrænding af lamper og forårsage alvorlig personskade med livsfare.
