Как последовательно соединить лампочки


Последовательное и параллельное соединение ламп

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Сегодня мы рассмотрим практичные схемы последовательного и параллельного соединения ламп накаливания.

В статье схемы подключения трех и более ламп я рассказывал про параллельное соединение, а вот про последовательное упустил. В этой статье мы рассмотрим оба вида соединений используемых в быту.

Пойдем от простого к сложному. Обыкновенная лампа на принципиальных схемах обозначается таким образом:

Следующий момент Вы должны понять и запомнить:

Соединительные провода на схемах показываются линиями. Места соединения трех и более проводов показываются точками, а если провода пересекаются без соединения, то в месте их пересечения точка не ставится.

На рисунке ниже показано, когда провода просто пересекаются, то есть проходят рядом и не касаются друг друга, и когда провода уже соединены между собой — об этом говорит точка, стоящая в пересечении.

А теперь рассмотрим виды соединений:

Последовательное соединение ламп накаливания.

Последовательное соединение ламп накаливания в домашнем быту используется редко. В свое время я подключал две лампы последовательно у себя в подъезде, но это был единичный случай.

Тут ситуация была такая, что подъездная лампа перегорала с периодичностью в один месяц, и надо было что-то делать.

Обычно, в таких случаях лампу включают через диод, чтобы она питалась пониженным напряжением 110В и долго служила. Вариант проверенный, но при этом сама лампа мерцает, да и светит в полнакала.

Когда же стоят две последовательно, то они так же питаются пониженным напряжением 110В, не мерцают, долго служат, светят и потребляют энергии как одна. Причем их можно развести по разным углам помещения, что тоже плюс.
Но повторюсь – это редкий случай.

Посмотрите на рисунок ниже. Здесь изображены две схемы последовательного соединения ламп накаливания. В верхней части рисунка показана принципиальная схема, а в нижней части – монтажная. Причем для лучшего восприятия, монтажная схема показана с реальным изображением ламп и двужильного провода.

Здесь в линии коричневого цвета, лампы HL1 и HL2 соединены последовательно – одна за другой. Поэтому такое соединение называют последовательным.

Если подать напряжение питания 220В на концы L и N, то загорятся обе лампы, но гореть они будут не в полную силу, а в половину накала. Так как сопротивление нитей ламп рассчитано на питающее напряжение 220В, и когда они стоят в цепи последовательно, одна за другой, то за счет добавления сопротивления нити накала следующей лампы, общее сопротивление цепи будет увеличиваться, а значит, для следующей лампы напряжение всегда будет меньше согласно закону Ома.

Поэтому при последовательном соединении двух ламп напряжение 220В будет делиться пополам, и составит 110В для каждой.

На следующем рисунке показаны три лампы соединенные последовательно.

На этой схеме напряжение на каждой лампе составит около 73 Вольт, так как будет делиться уже между тремя лампами.

Так же примером последовательного соединения могут служить новогодние гирлянды. Здесь из миниатюрных лампочек с низким питанием создается одна лампа на напряжение 220В.

Например, берем лампочки, рассчитанные на 6,3 Вольта и делим их на 220 Вольт. Получается 35 штук. То есть, чтобы сделать одну лампу на напряжение 220В, нам нужно соединить последовательно 35 штук с напряжением питания 6,3 Вольта.

P.S. Так как напряжение в сети не постоянно, то расчет лучше производить исходя из 245 – 250 Вольт.

Как Вы знаете, у гирлянд есть один недостаток. Перегорает одна из ламп, например, канала зеленого цвета, значит, не горит канал зеленого цвета. Тогда мы идем на базар, покупаем лампочки зеленого цвета, а потом дома по одной вынимаем, вставляем новую, и пока не заработает канал, перебираем его весь.

Вывод:

Недостатком последовательного соединения является то, что если выйдет из строя хоть одна из ламп, гореть не будут все, так как нарушается электрическая цепь.

А вторым недостатком, как Вы уже догадались, является слабое свечение. Поэтому последовательное соединение ламп накаливания на напряжение 220В в домашних условиях практически не применяется.

Параллельное соединение ламп.

Параллельным соединением называют такое соединение, где все элементы электрической цепи, в данном случае лампы накаливания, находятся под одним и тем же напряжением. То есть получается, что каждая лампа, своими контактами, подключена и к фазе и к нулю. И если перегорит любая из ламп, то остальные будут гореть. Именно такое соединение ламп, рассчитанных на напряжение питания 220В, используется в домашнем быту, и не только.

На следующем рисунке так же изображено параллельное соединение. Здесь все три лампы соединены в одном месте. Еще такое соединение называют «звезда»

Бывают моменты, что когда именно из одной точки нужно развести проводку в разные направления.

Кстати, именно «звездой» делают разводку по квартире при монтаже розеток.

Ну вот в принципе и все. И как всегда по традиции ролик о последовательном и параллельном подключении ламп

Теперь я думаю, у Вас не должно возникнуть проблем с последовательным и параллельным соединением ламп.
Удачи!

Как подключить фары параллельно? Параллельное подключение переключателей и лампочек

Как подключить точки освещения параллельно?

Общие бытовые цепи, используемые при установке электропроводки, параллельны (и должны быть). Чаще всего переключатели, розетки, осветительные приборы и т. Д. Подключаются параллельно, чтобы обеспечить подачу питания на другие электрические устройства и приборы через горячий и нейтральный провод в случае выхода из строя одного из них.

В нашем сегодняшнем учебнике по основному электрическому подключению мы покажем, что , как подключить фонари параллельно ?

Как подключить фары параллельно?

На приведенном выше рисунке ясно видно, что все лампочки подключены параллельно i.е. каждая лампочка подключена через отдельный провод (, также известный как фаза ) и нейтральный провод .

В параллельной цепи добавление или удаление одной лампы из цепи не влияет на другие лампы или подключенные устройства и приборы, поскольку напряжение в параллельной цепи одинаково в каждой точке, но протекающий ток отличается. Любое количество точек освещения или нагрузки может быть добавлено (в соответствии с расчетом нагрузки схемы или подсхемы) в такой схеме, просто расширив проводники L и N на другие лампы.

Поскольку каждая лампа или лампочка подключаются между линией L и нейтралью N отдельно, в случае выхода из строя одной из лампочек остальная часть цепи будет работать плавно, как показано на рисунке ниже. Здесь вы можете видеть, что на линейном проводе, подключенном к лампе 3, есть перерез, поэтому лампа выключена, а остальная цепь работает нормально, т.е. лампы светятся.

Неисправности в параллельных цепях освещения

Кроме того, если мы будем управлять каждой лампой с помощью одностороннего (SPST = Single Pole Single Through) переключателя в параллельной цепи освещения, мы сможем включать / выключать каждую лампу с помощью отдельного переключателя или если мы выключим лампочку, остальные точки освещения не будут затронуты, так как это происходит только при последовательном подключении освещения, когда вся подключенная нагрузка будет отключена, если мы замкнем выключатель.

Лампочки подключены параллельно

Как управлять лампочкой от одностороннего переключателя при параллельном освещении?

На рисунке ниже мы управляли тремя лампочками от трех отдельных односторонних переключателей, подключенных между линейным и нулевым проводами. Первые две лампочки светятся, поскольку переключатели находятся в положении ON, а третья лампочка выключена.

Как управлять каждой лампой отдельно с помощью односторонних переключателей в параллельных цепях освещения

Преимущества параллельной цепи освещения:

  • Каждое подключенное электрическое устройство и прибор независимы от других.Таким образом, включение / выключение устройства не повлияет на другие устройства и их работу.
  • В случае обрыва кабеля или удаления какой-либо лампы все цепи и подключенные нагрузки не разорвутся, другими словами, другие светильники / лампы и электрические приборы по-прежнему будут работать без сбоев.
  • Если добавить больше ламп в параллельные цепи освещения, их яркость не будет уменьшена (как это происходит только в цепях последовательного освещения). Потому что напряжение одинаково в каждой точке параллельной цепи.Короче говоря, они получают такое же напряжение, как и напряжение источника.
  • Можно добавить дополнительные осветительные приборы и точки нагрузки в параллельных цепях в соответствии с будущими потребностями, если цепь не будет перегружена.
  • Добавление дополнительных устройств и компонентов не приведет к увеличению сопротивления, но уменьшит общее сопротивление цепи, особенно когда используются устройства с высоким номинальным током, такие как кондиционер и электрические нагреватели.
  • параллельная проводка более надежна, безопасна и проста в использовании.

Недостатки :

  • Кабель и провод большего размера используются в параллельной схеме подключения освещения.
  • При добавлении дополнительной лампочки в параллельную цепь требуется больше тока.
  • Батарея разряжается быстрее при установке постоянного тока.
  • Схема параллельного подключения более сложна по сравнению с последовательным подключением.

Полезно знать:

  • Переключатели и Предохранители должны быть подключены через линию (под напряжением).
  • Соединение электрических устройств и приборов, таких как вентилятор, розетка, лампочка и т. Д., Предпочтительнее, чем последовательное подключение.
  • Метод параллельного или последовательно-параллельного подключения более надежен, чем последовательный.

Предупреждение:

  • Электричество - наш враг, если вы дадите ему шанс убить вас, помните, они никогда его не упустят. Пожалуйста, прочтите все меры предосторожности и инструкции при выполнении этого руководства на практике.
  • Отключите источник питания перед обслуживанием, ремонтом или установкой электрического оборудования.
  • Никогда не пытайтесь работать от электричества без надлежащего руководства и ухода.
  • Работать с электричеством только в присутствии тех лиц, которые имеют хорошие знания и практическую работу и опыт, которые умеют обращаться с электричеством.
  • Прочтите все инструкции и предупреждения и строго следуйте им.
  • Выполнение собственных электромонтажных работ опасно, а также незаконно в некоторых регионах. Прежде чем вносить какие-либо изменения в подключение электропроводки, обратитесь к лицензированному электрику или в энергоснабжающую компанию.
  • Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или повреждения в результате отображения или использования этой информации, или если вы попробуете какую-либо схему в неправильном формате. Поэтому, пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

Сопутствующие руководства по монтажу домашней электропроводки:

.

Как работают электрические схемы | Основы освещения

Базовые схемы

Электрическая цепь - это непрерывный путь, по которому электрический ток существует и / или может течь. Простая электрическая схема состоит из источника питания, двух токопроводящих проводов (один конец каждого подсоединяется к каждой клемме ячейки) и небольшой лампы для к которым прикреплены свободные концы проводов, идущих от ячейки.

Когда соединения выполнены правильно, цепь «замкнется», и ток пройдет по цепи и зажжет лампу.

Простая электрическая схема

После того, как один из проводов отсоединен от источника питания или в потоке сделан «разрыв», цепь теперь «разомкнута» и лампа больше не будет светиться.

На практике цепи «размыкаются» такими устройствами, как переключатели, предохранители и автоматические выключатели. Две общие схемы классификации бывают последовательными и параллельными.

Элементы последовательной цепи соединены встык; один и тот же ток течет по его частям одну за другой.

Цепи серии

В последовательной цепи ток через каждый из компонентов одинаков, и напряжение на компонентах - это сумма напряжений по каждому компоненту.

Пример последовательной цепи

Параллельные схемы

В параллельной цепи напряжение на каждом из компонентов одинаково, а полный ток представляет собой сумму токов через каждый компонент.

Если два или более компонента подключены параллельно, они имеют одинаковую разность потенциалов ( напряжение) на их концах.Потенциальные различия между компоненты одинаковы по величине и имеют одинаковую полярность. Такое же напряжение применимо ко всем цепям компоненты соединены параллельно.

Если каждая лампочка подключена к аккумулятору отдельной петлей, считается, что лампы параллельны.

Пример параллельной схемы.

Пример схемы

Рассмотрим очень простую схему, состоящую из четырех лампочек и одной на 6 В. аккумулятор.Если провод соединяет батарею с одной лампочкой, второй лампочкой, третьей лампочкой, а затем обратно с батареей в одну непрерывную петлю, говорят, что луковицы включены последовательно. Если три лампочки соединены последовательно, через все их, и падение напряжения на каждой лампочке составляет 1,5 В, и этого может быть недостаточно, чтобы они светились.

Если лампочки соединены параллельно, ток, протекающий через лампочки, объединяется, образуя ток. течет в АКБ, а падение напряжения равно 6.0 В на каждой лампочке, и все они светятся.

В последовательной цепи каждое устройство должно работать, чтобы цепь была замкнутой. Одна лампочка перегорела в последовательной цепи разрывает цепь. В параллельных цепях каждая лампа имеет свою собственную цепь, поэтому все лампы, кроме одного, могут перегореть, и последний по-прежнему будет работать.

.Цепи серии

- недостатки, яркость и последовательно-параллельные комбинации

Введение

Если две лампы соединены последовательно, вам нужно пройти через обе лампы, чтобы добраться от одного вывода батареи к другому. Другими словами, есть только один проводящий путь.

Простое упражнение, показывающее преимущества параллельных цепей перед последовательными цепями.

В этом уроке мы увидим, в чем проблемы с последовательными цепями. Мы узнаем о токе, напряжении и сопротивлении, а также рассмотрим особый вид последовательной цепи, называемой делителем потенциала.

Проблема с последовательными цепями

Анимация, объясняющая, почему последовательно включенные лампы тускнеют из-за изменений в , как , так и , и напряжение.

Если две лампы соединены последовательно, то есть две проблемы

  1. Обе лампы тусклее, чем были бы сами по себе
  2. Нельзя выключить одну лампочку, не выключив обе

Почему последовательные лампы диммеров

Лампы тусклые по двум причинам:

  1. Ток, проходящий через них, меньше, потому что две последовательно соединенные лампы имеют более высокое сопротивление, чем одна лампа.
  2. Каждый заряд отдает только часть своей энергии в каждой лампочке, т.е. поперек каждой лампочки меньше

Если лампочки одинаковые, то каждый заряд отдает половину своей энергии. Помните, что нет «первой» лампочки. Заряды уже есть, и они текут повсюду одновременно. Ток одинаковый во всей последовательной цепи.

Представьте, что вы полностью тормозите колесо велосипеда. Нельзя сказать, что какие-то тормоза были первыми.

Яркость зависит от мощности. Мощность зависит как от напряжения, так и от силы тока. С двумя последовательно включенными лампочками вы уменьшаете вдвое напряжение и примерно вдвое ток, поэтому мощность, рассеиваемая в каждой лампочке, и, следовательно, яркость, составляет примерно четверть того, что было бы, если бы лампочка была подключена отдельно.

Как заряды «знают», что нужно сохранять энергию для второй лампочки?

Суть в том, что ток должен быть одинаковым везде в цепи. Вы не знаете, каким будет этот ток на самом деле, если не рассчитаете его, но вы знаете, что он не может быть разным в каждой лампочке.

Чтобы ток был одинаковым, необходимо большое напряжение на большом сопротивлении и небольшое напряжение на небольшом сопротивлении. Эти два напряжения должны в сумме равняться напряжению батареи.

Когда вы подключаете цепь, электронам требуется несколько миллионных долей секунды, чтобы установить стабильный ток. В течение этой крошечной доли секунды ток в разных частях цепи может быть разным.

Анимация, объясняющая, как заряды в последовательной цепи «знают» о «второй лампочке».

Но это вызывает некоторое скопление, поскольку большие токи догоняют малые токи. Когда электроны группируются, они больше отталкиваются друг от друга, и это снова имеет тенденцию выравнивать ток. Таким образом, ток быстро стабилизируется до стабильного значения с правильным распределением напряжения. Помните, что хотя процесс оседания происходит очень быстро, скорость дрейфа электронов очень мала.

Если вы посмотрите на этот процесс более подробно, то увидите, что распределение электронов на самом деле происходит на поверхности проводов.

Лампы с высоким сопротивлением становятся ярче в последовательных цепях

Если две последовательно соединенные лампы не идентичны, одна лампочка будет ярче другой. Яркость зависит как от тока, так и от напряжения.

Помните, что ток через обе цепи должен быть одинаковым, потому что ток одинаковый везде в последовательной цепи. Это означает, что напряжение на лампах должно быть разным, чтобы их яркость была разной.

Анимация, объясняющая, что происходит, когда две разные лампочки соединяются последовательно.

Самая яркая лампа будет иметь самый большой п.д. через это. Если лампочке нужен большой п.д. для данного тока он должен иметь высокое сопротивление. Таким образом, последовательно включенные лампы с высоким сопротивлением ярче, потому что они имеют больший p.d. через них.

В параллельных цепях лампы с низким сопротивлением ярче, потому что через них проходит больший ток при том же п.д.

Игра Верные или ложные утверждения о последовательных и параллельных цепях. Вы должны нацелить заявление на тележку для покупок или в мусорный бак.

Переменные резисторы, включенные последовательно, изменяют как напряжение, так и ток

Вы можете использовать переменный резистор, например реостат, чтобы изменить яркость лампы, подключив ее последовательно. Когда резистор имеет высокое сопротивление, лампа тусклая. Когда сопротивление низкое, лампа горит.

Задание, показывающее, как переменный резистор, включенный последовательно с лампочкой, может изменять свою яркость.

По мере увеличения сопротивления переменного резистора общее сопротивление цепи увеличивается, и поэтому ток уменьшается.Но есть и другой эффект: переменный резистор забирает все большую и большую долю напряжения батареи, поэтому лампочка - все меньше и меньше.

Лампа тускнеет по двум причинам. Ток через него уменьшается И п.д. поперёк также уменьшен.

Анимация, объясняющая, как переменный резистор изменяет яркость лампы в зависимости от напряжения и тока.

Вы обнаружите, что очень трудно плавно регулировать яркость лампы, используя последовательно включенный переменный резистор.Единственный способ сделать это - подключить цепь как делитель потенциала.

Резистор п.д. плюс лампочка п.о. равно напряжению аккумулятора

Когда напряжение на резисторе велико, напряжение на лампочке мало. Эти два напряжения всегда складываются с напряжением батареи (если не учитывать внутреннее сопротивление).

График, иллюстрирующий закон напряжения Кирхгофа.

Это просто пример закона напряжения. Вы должны быть осторожны, применяя закон напряжения, когда смотрите на схемы, которые объединяют последовательные и параллельные части.

Определение эффективного сопротивления последовательных цепей

Определить эффективное сопротивление последовательно включенных резисторов очень просто: просто сложите отдельные сопротивления. Вы можете довольно легко показать, почему это так.

Анимация, демонстрирующая вывод формулы эффективного сопротивления последовательно включенных резисторов.

Последовательное добавление резисторов всегда увеличивает эффективное сопротивление. Очень большое последовательное сопротивление с очень маленьким сопротивлением фактически совпадает с большим сопротивлением.

Расчет напряжения и тока для резисторов серии

Есть несколько способов решения этой проблемы. Довольно надежный способ -

  1. Рассчитайте общее сопротивление, R эффективное
  2. Используйте V = IR , эффективный для всей цепи, чтобы рассчитать ток, который везде одинаков
  3. Используйте V = IR для каждого резистора, чтобы рассчитать напряжение на каждом резисторе
Анимация, демонстрирующая, как рассчитать напряжение и ток для последовательных цепей.

Для проверки убедитесь, что сумма напряжений на каждом резисторе равна напряжению батареи.

Вы также можете использовать коэффициенты для непосредственного определения напряжений.

Делители потенциалов

Мы видели, что последовательное подключение переменного резистора к лампочке может изменить ее яркость, но при таком подходе есть проблемы.

Лучшим способом управления яркостью лампы является установка переменного резистора в качестве делителя потенциала.

Делители потенциала часто используются с логическими вентилями и усилителями.

Моделирование, позволяющее изучить, как можно использовать делитель потенциала с логическим вентилем и светозависимым резистором для управления ночником.

Вернуться к объяснению электроснабжения

.

Смотрите также