Kako povezati žarnice zaporedno in vzporedno
Vsak dan uporabljamo vire svetlobe. Svetilke v virih so povezane zaporedno ali vzporedno. Vsaka metoda ima svoje značilnosti in je učinkovita v določenih situacijah.
Ali je možno vzporedno priključiti žarnice
Ta vrsta povezave je najučinkovitejša. Svetilka je priključena na fazo in ničlo. Pri priključitvi dveh ali več svetilk se lahko žice za napajanje napetosti zvijejo.
Toda pogosteje so vse obremenitve pritrjene na skupni kabel. Vzporedna povezava je lahko žarek ali škrbina. Pri prvi možnosti je na vsako svetilko priključen ločen kabel. V drugem se faza in nič napajata na prvi svetlobni vir, ostale naprave pa se delno napajajo.
Pri uporabi halogenskih žarnic s transformatorjem je treba zapomniti, da so povezane s sekundarnim navitjem pretvornika s priključnimi bloki.
Vzporedna povezava lahko nekoliko zgladi pomanjkljivosti svetlobne opreme, zmanjša utripanje fluorescenčnih sijalk. V vezje je dodan kondenzator, ki premakne fazo vseh elementov vezja.
Pravila za priključitev žarnic
Pri povezovanju svetilk morate upoštevati pravila. Razmislite o serijskih in vzporednih povezavah.
Zaporedno
Serijska povezava vključuje povezavo z omrežjem 220 V, tako da bo enak tok tekel skozi vse elemente v vezju. V tem primeru je porazdelitev padcev napetosti sorazmerna notranjim uporom bremen. Moč je tudi porazdeljena sorazmerno.
Če uporabljate zaporedno povezavo s skupnim stikalom, osvetljevalci ne bodo goreli s polno močjo. Pri priključitvi svetilk različnih moči bo naprava z večjim uporom imela močnejši sijaj.
Shema standardne serijske povezave je prikazana na spodnji sliki.
Vzporedno
Odlikuje ga dovajanje polne omrežne napetosti na vsako svetilko. Tok bo drugačen, odvisno od upora naprave.
Na enak način se vodniki pripeljejo do vtičnic žarnic, včasih po principu vodila, ko so vse obremenitve priključene na skupno linijo.
Na en napajalnik lahko priključite toliko žarnic. Stikalo deluje na enak način kot pri serijski povezavi.
Prednosti in slabosti vzporedne povezave
Prednosti:
- če en element odpove, bodo ostali še naprej delovali;
- vezje daje najsvetlejšo možno svetlobo, saj se na vsako napravo uporablja polna napetost;
- iz ene svetilke lahko vzamete toliko žic, kot želite, da povežete dodatne obremenitve (potrebna bo ena nič in določeno število faz);
- primeren za energetsko varčne električne naprave.
Slabosti praktično ni, razen velikega števila prevodnikov v obsežnem sistemu s številnimi svetilkami.
Aplikacija
V vsakdanjem življenju je vzporedna povezava zelo pogosta. Na primer, girlande za božično drevo, kjer imajo vse žarnice največjo svetlost sijaja.
S povezovanjem lahko ustvarite notranjo razsvetljavo katere koli dolžine. Zamenjava zgorelega elementa je enostavna. Dve 60W svetilki je mogoče zamenjati za eno 10W žarnico, ne da bi pri tem ogrozili učinkovitost osvetlitve. To lastnost vezja uporabljajo izkušeni električarji za prepoznavanje faze v trifaznih omrežjih.
Halogenske sijalke in naprave z žarilno nitko ne dajejo le svetlega sijaja, ampak ogrevajo okolje. Zaradi tega se pogosto uporabljajo v garažah, hangarjih ali delavnicah za ogrevanje prostorov. Če želite to narediti, priključite naprave v omrežje in jih postavite v kovinski blok. Zasnova se segreje do 60 stopinj in ohranja udobno temperaturo v prostoru. Vendar pa velika moč vodi do pogostega izgorevanja svetilk.
Povezani video: KAJ JE SERIJSKA IN VZPOREDNA POVEZAVA
Vzporedna povezava se uporablja v tračnih lučeh, lestencih, ulični razsvetljavi. Hkrati je mogoče vsako svetilko krmiliti ločeno, kar poveča udobje uporabe skupnega omrežja. V sistem je potrebno samo namestiti potrebno število stikal.
V hišah in stanovanjih so vzporedno v omrežje priključene ne le svetlobne naprave, temveč tudi različna oprema.
Pri ustvarjanju svetil z LED elementi se pogosto uporablja mešana povezava, ki temelji na zaporednem obremenitvenem krogu, ki ji sledi njegova vzporedna povezava z isto verigo.
Svetujemo vam, da pogledate: Kako razumeti, ali povezati svetilke ali obremenitve zaporedno ali vzporedno
Primer izračuna priključitve svetilk različnih moči
Za razumevanje razlik je dovolj poznati Ohmov zakon in druge preproste električne zakone.
Recimo, da obstaja žarnica z žarilno nitko za napetost 220 voltov. Pri frekvenci 50 Hz je čisto aktiven upor, zato je z njim bolj priročno reševati začetne težave. Če ima svetilka moč 100 vatov, potem, ko je priključena v omrežje, bo tok tekel skozi njo I=P/U=100 vatov/220 voltov=0,5 A (približno dovolj za sklepanje). To bo padlo polno napetost omrežja 220 voltov. Upornost niti lahko izračunate: R \u003d U / I \u003d 220 voltov / 0,5 amperov = 400 ohmov (približno).
Če vzporedno s prvo priključite drugo podobno žarnico, je očitno, da bo na vsako svetilko uporabljena celotna omrežna napetost. Ikona porabljenega toka se bo razvejala v dva toka in tok bo tekel skozi vsako žarnico I=U/R=220 voltov/400 ohmov=0,5 ampera. Porabljeni tok bo enak vsoti dveh tokov (kot pravi Kirchhoffov prvi zakon) in bo 1 A. Posledično bosta obe sijalki pod polno omrežno napetostjo, skoznje bo tekel nazivni tok, skupni svetilni pretok bo enak dvakratnemu pretoku ene svetilke.
Če sta dve enaki žarnici povezani zaporedno, bo omrežna napetost razdeljena med njimi in na vsako bo padlo približno 110 voltov.Skupni upor vezja bo Rtot=400+400=800 Ohm, in tok skozi vsako svetilko (če je povezan zaporedno, je enak za vsak element) bo Svetilke \u003d U / Rtotal \u003d 220 voltov / 800 ohmov \u003d 0,25 A. rezultat je:
- na vsaki svetilki pade le polovica omrežne napetosti;
- Skozi vsako svetilko teče tok, zmanjšan od nominalnega za 2-krat.
Za oceno svetlobnega toka žarnic z žarilno nitko za ta primer lahko uporabite Joule-Lenzov zakon. Sijaj žarnic z žarilno nitko se izvaja s segrevanjem žarilne nitke. Za obdobje t bo nit sprostila količino toplote Q=I2*R*t=U*I*t. Tok se bo prepolovil, prepolovila se bo tudi napetost na eni svetilki. Tako lahko pričakujemo zmanjšanje svetlobnega toka 2*2=4-krat. Pri dveh žarnicah se bo tok zmanjšal za polovico glede na eno žarnico v nazivnem načinu. To pomeni, da bosta dve žarnici, ko sta povezani zaporedno, svetili približno dvakrat bolj zatemnjeno kot ena.
Težavo je mogoče rešiti z uporabo svetilk z delovno napetostjo, ki je dvakrat nižja od omrežne napetosti.. Če uporabljate dva stovatna svetlobna vira za napetost 127 voltov, bo 220 voltov razdeljeno na polovico in vsaka svetilka bo delovala v nazivnem načinu, se bo svetlobni tok podvojil v primerjavi z eno svetilko enake moči. Toda to se ne znebi glavne pomanjkljivosti takšne sheme - če ena svetlobna naprava odpove, se vezje prekine, druga svetilka pa tudi preneha svetiti.
Vse našteto velja za svetilke z enako močjo. Če je moč napeljave opazno drugačna, se v tokokrogih pojavijo naslednji učinki. Ena 220-voltna žarnica naj ima moč 70 vatov, druga pa 140.
Nato nazivni tok prvega I1=P/U=70/220=0,3 ampera (zaokroženo), drugi - I2=140/220=0,7 amp. Odpornost žarilne nitke manj močne žarnice R1=U/I=220/0,3=700 ohmov, drugič - R2=220/0,7=300 ohmov.
Žarnica z večjo močjo ustreza nižji upornosti žarilne nitke.
Pri vzporedni povezavi bo napetost na obeh napravah enaka, vsaka svetilka bo imela svoj tok. Skupna poraba toka je enaka vsoti dveh tokov Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 amper. Vsaka svetilka deluje v nazivnem načinu in porabi svoj tok.
Pri zaporedni povezavi bo tok omejen z uporom Rtot=300+700=1000 Ohm in bo enak I=U/R=220/1000=0,2 A. Napetost bo porazdeljena sorazmerno z uporom niti (močjo). Na 140-vatni žarnici bo 1/3 od 220 voltov - približno 70 voltov. Na svetilki z nizko močjo - 2/3 220 voltov. To je približno 140 voltov. Obe sijalki bosta svetili s kratkim trajanjem zaradi zmanjšanja napetosti in toka, vendar bo način za njih lahek. Druga stvar je, če se žarnice uporabljajo pri polovični omrežni napetosti. Na svetilki manjše moči bo napetost višja od dovoljene, razlika pa bo večja, večja je razlika v moči. Takšna svetilka bo kmalu izginila. In to je še ena pomanjkljivost zaporednega vključevanja svetilk. Zato se takšna povezava v praksi redko uporablja. Izjema je serijska povezava fluorescenčnih sijalk. Menijo, da s to shemo delujejo bolj stabilno.
Če povzamemo razlike med vzporedno in serijsko povezavo:
- pri vzporedni povezavi je napetost na vseh porabnikih enaka, tok se porazdeli sorazmerno z močjo svetilk (če je moč enaka, bodo tokovi enaki), skupna poraba toka je enaka vsota tokov vseh svetilk;
- pri zaporedni povezavi bo tok skozi vse sijalke enak, določen je s skupnim uporom vezja (in bo manjši od toka najnižje močne sijalke), napetost na porabnikih bo porazdeljena sorazmerno z močjo svetilk (če je enaka, bodo napetosti enake).
S temi načeli lahko analizirate delovanje katerega koli vezja.
Kako se izogniti napakam
Električne naprave je treba priključiti na omrežje v skladu s pravili elektrotehnike. Funkcije povezave niso očitne in so lahko nerazumljive ljudem, ki so daleč od teme.
Pomembno je upoštevati:
- Vsaka vrsta povezave ima značilnosti, povezane z Ohmovim zakonom. Pri serijski povezavi je tok v vseh delih vezja enak, napetost pa je odvisna od upora. V vzporedni povezavi se napetost izkaže za enako, skupna jakost toka pa je vsota vrednosti posameznih odsekov.
- Vsako vezje ne sme biti preobremenjeno, to lahko povzroči nestabilno delovanje naprav in poškodbe prevodnikov.
- Pri vzporedni povezavi mora presek žic ustrezati uporabljeni obremenitvi, sicer je pregrevanje prevodnikov neizogibno, čemur sledi taljenje navitja in kratek stik.
- Faza se napaja na stikalo, nič gre na svetlobno napravo. Neupoštevanje tega pravila lahko pri zamenjavi žarnice povzroči električni udar, saj je naprava pod napetostjo tudi, ko je izklopljena.
- Glavna žica iz svetilke je povezana s skupnim kontaktom. Če je priključen na pipo, bo deloval le del vezja.
- Pred namestitvijo stikala je bolje vnaprej označiti žice. Med namestitvijo bo enostavno povezati vodnike z istim imenom med seboj.
Neupoštevanje priporočil lahko povzroči nestabilno delovanje svetlobne opreme, hitro izgorevanje svetilk in povzroči resne poškodbe z nevarnostjo za življenje.
