Hoe lampen in serie en parallel aan te sluiten?
Elke dag gebruiken we lichtbronnen. De lampen in de bronnen zijn in serie of parallel geschakeld. Elke methode heeft zijn eigen kenmerken en is effectief in specifieke situaties.
Is het mogelijk om gloeilampen parallel aan te sluiten?
Dit type verbinding is het meest efficiënt. De lamp is aangesloten op fase en nul. Bij het aansluiten van twee of meer lampen kunnen de voedingsdraden getwist worden.
Maar vaker zijn alle belastingen aan een gemeenschappelijke kabel bevestigd. Parallelle verbinding kan een balk of een stomp zijn. Bij de eerste optie wordt aan elke lamp een aparte kabel aangesloten. In de tweede worden fase en nul naar de eerste lichtbron gevoerd, de rest van de apparaten wordt gedeeltelijk gevoed.
Bij gebruik van halogeenlampen met een transformator, moet er rekening mee worden gehouden dat ze zijn aangesloten op de secundaire wikkeling van de omvormer met behulp van klemmenblokken.
Parallelle verbinding kan de tekortkomingen van verlichtingsapparatuur enigszins gladstrijken, het flikkeren van fluorescentielampen verminderen. Een condensator wordt aan het circuit toegevoegd om de fase van alle circuitelementen te verschuiven.
Regels voor het aansluiten van gloeilampen
Bij het aansluiten van lampen dient u zich aan de regels te houden. Overweeg seriële en parallelle verbindingen.
sequentieel
Bij een seriële verbinding wordt aangesloten op een 220 V-netwerk, zodat dezelfde stroom door alle elementen in het circuit zal vloeien. In dit geval is de verdeling van spanningsdalingen evenredig met de interne weerstanden van de belastingen. De macht wordt ook proportioneel verdeeld.
Bij gebruik van een aansluiting in serie met een gemeenschappelijke schakelaar zullen de stralers niet op volle sterkte branden. Bij het aansluiten van lampen met verschillende vermogens zal een apparaat met een hogere weerstand een helderdere gloed hebben.
Het diagram van een standaard seriële verbinding wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Parallel
Het onderscheidt zich door de levering van volledige netspanning aan elke lamp. De stroom zal anders zijn, afhankelijk van de weerstand van het apparaat.
De geleiders worden op dezelfde manier naar de lampfittingen gebracht, soms volgens het busprincipe, wanneer alle belastingen op een gemeenschappelijke lijn zijn aangesloten.
U kunt zoveel gloeilampen aansluiten op één voeding. De schakelaar werkt op dezelfde manier als in serieschakeling.
Voor- en nadelen van parallelle verbinding
Voordelen:
- als een element faalt, blijft de rest werken;
- het circuit geeft het helderst mogelijke licht, omdat op elk apparaat volledige spanning wordt toegepast;
- er kunnen zoveel draden van één lamp worden genomen als u wilt om extra belastingen aan te sluiten (één nul en een bepaald aantal fasen zijn vereist);
- geschikt voor energiebesparende elektrische apparaten.
Er zijn praktisch geen nadelen, behalve een groot aantal geleiders in een uitgebreid systeem met veel lampen.
Sollicitatie
In het dagelijks leven is een parallelle verbinding heel gewoon. Bijvoorbeeld kerstboomslingers, waarbij alle bollen de maximale helderheid van de gloed hebben.
Door te verbinden creëer je binnenverlichting van elke lengte. Een verbrand element vervangen is eenvoudig. Twee armaturen van 60 W kunnen worden verwisseld voor één lamp van 10 W zonder afbreuk te doen aan de verlichtingsprestaties. Deze eigenschap van het circuit wordt gebruikt door ervaren elektriciens om de fase in driefasige netwerken te identificeren.
Halogeenlampen en gloeilampen geven niet alleen een heldere gloed, maar verwarmen ook de omgeving. Om deze reden worden ze vaak gebruikt in garages, hangars of werkplaatsen voor ruimteverwarming. Sluit hiervoor de apparaten aan op het netwerk en plaats ze in een metalen blok. Het ontwerp verwarmt tot 60 graden en zorgt voor een comfortabele temperatuur in de kamer. Een hoog vermogen leidt echter tot frequent doorbranden van de lampen.
Gerelateerde video: WAT IS SERIE EN PARALLELLE VERBINDING
Parallelle verbinding wordt gebruikt in stripverlichting, kroonluchters, straatverlichting. Tegelijkertijd kan elke lamp afzonderlijk worden aangestuurd, wat het gemak van het gebruik van een gemeenschappelijk netwerk vergroot. Het is alleen nodig om het benodigde aantal schakelaars in het systeem te monteren.
In huizen en appartementen zijn niet alleen verlichtingsapparatuur, maar ook verschillende apparatuur parallel op het netwerk aangesloten.
Bij het maken van verlichtingsarmaturen met LED-elementen wordt vaak een gemengde verbinding gebruikt op basis van een seriebelastingsschakeling, gevolgd door de parallelle verbinding met dezelfde keten.
We adviseren u om te kijken: Hoe u kunt begrijpen of u lampen of belastingen in serie of parallel moet aansluiten
Een voorbeeld van het berekenen van de aansluiting van lampen met verschillende vermogens
Om de verschillen te begrijpen, volstaat het om de wet van Ohm en andere eenvoudige elektrische wetten te kennen.
Stel er is een gloeilamp voor een spanning van 220 volt. Bij een frequentie van 50 Hz is het een puur actieve weerstand, dus het is handiger om initiële problemen ermee op te lossen. Als de lamp een vermogen van 100 watt heeft, zal er stroom doorheen vloeien wanneer deze op het netwerk is aangesloten I=P/U=100 watt/220 volt=0,5 A (ongeveer genoeg om te redeneren). Het zal de volledige spanning van het netwerk 220 volt laten vallen. Je kunt de weerstand van een draad berekenen: R \u003d U / I \u003d 220 volt / 0,5 ampère \u003d 400 ohm (ongeveer).
Als je een tweede soortgelijke gloeilamp parallel aan de eerste aansluit, dan ligt het voor de hand dat op elke lamp de volledige netspanning staat. Het verbruikte stroompictogram zal in twee stromen vertakken en er zal een stroom door elke gloeilamp vloeien I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 ampère. De verbruikte stroom zal gelijk zijn aan de som van twee stromen (zoals de eerste wet van Kirchhoff zegt) en zal 1 A zijn. Als resultaat zullen beide lampen onder volledige netspanning staan, de nominale stroom zal er doorheen vloeien en de totale lichtsterkte flux zal gelijk zijn aan tweemaal de flux van één lamp.
Als twee identieke lampen in serie zijn geschakeld, wordt de netspanning ertussen verdeeld en valt er ongeveer 110 volt op elk.De totale weerstand van het circuit zal zijn Rtot=400+400=800 Ohm, en de stroom door elke lamp (wanneer in serie geschakeld, is deze hetzelfde voor elk element) zal zijn Ilampen \u003d U / Rtotaal \u003d 220 volt / 800 Ohm \u003d 0,25 A. Het resultaat is:
- slechts de helft van de netspanning valt per lamp weg;
- Door elke lamp vloeit een stroom, 2 keer verminderd van de nominale waarde.
Om de lichtstroom van gloeilampen voor dit geval te schatten, kun je de wet van Joule-Lenz gebruiken. De gloed van gloeilampen wordt uitgevoerd door de gloeidraad te verwarmen. Gedurende een periode t zal de draad de hoeveelheid warmte afgeven Q=I2*R*t=U*I*t. De stroom wordt gehalveerd, de spanning op één lamp wordt ook gehalveerd. We kunnen dus een afname van de lichtstroom verwachten in 2*2=4 keer. Voor twee lampen zal de flux met de helft afnemen ten opzichte van één lamp in nominale modus. Dat wil zeggen, wanneer ze in serie zijn geschakeld, zullen twee lampen ongeveer twee keer zo zwak schijnen als één.
Het probleem kan worden opgelost door lampen te gebruiken met een bedrijfsspanning die twee keer lager is dan de netspanning.. Als je tweehonderd watt lichtbronnen gebruikt voor een spanning van 127 volt, dan wordt 220 volt in tweeën gedeeld en zal elke lamp in nominale modus werken, de lichtstroom zal verdubbelen in vergelijking met één lamp met hetzelfde vermogen. Maar dit neemt niet het belangrijkste nadeel van een dergelijk schema weg - als een verlichtingsapparaat uitvalt, breekt het circuit en stopt ook de tweede lamp met schijnen.
Al het bovenstaande geldt voor lampen met hetzelfde vermogen. Als het vermogen van de armaturen merkbaar anders is, treden de volgende effecten op in de circuits. Laat de ene 220 volt lamp een vermogen hebben van 70 watt, de andere 140.
Dan de nominale stroom van de eerste I1=P/U=70/220=0.3 amp (afgerond), de tweede - I2=140/220=0,7 amp. Filamentweerstand van een minder krachtige lamp R1=U/I=220/0.3=700 ohm, seconde - R2=220/0,7=300 ohm.
Een lamp met meer vermogen komt overeen met een lagere gloeiweerstand.
Bij parallelschakeling is de spanning op beide apparaten gelijk, elke lamp heeft zijn eigen stroom. Het totale stroomverbruik is gelijk aan de som van twee stromen Ipotr \u003d 0.3 + 0.7 \u003d 1 ampère. Elke lamp werkt nominaal en verbruikt zijn eigen stroom.
Bij serieschakeling wordt de stroom beperkt door de weerstand Rtot=300+700=1000 Ohm en zal gelijk zijn I=U/R=220/1000=0,2 A. De spanning wordt verdeeld in verhouding tot de weerstand van de draad (vermogen). Op een 140 watt lamp zal dit 1/3 van 220 volt zijn - ongeveer 70 volt. Op een spaarlamp - 2/3 van 220 volt. Dat is ongeveer 140 volt. Beide lampen zullen kort branden vanwege een afname van spanning en stroom, maar de modus voor hen zal licht zijn. Een ander ding is als lampen worden gebruikt op de helft van de netspanning. Op een lamp met een lager vermogen zal de spanning hoger zijn dan de toegestane, en het verschil zal groter zijn, hoe groter het verschil in vermogen. Zo'n lamp is binnenkort defect. En dit is een ander nadeel van de sequentiële opname van lampen. Daarom wordt een dergelijke verbinding in de praktijk zelden gebruikt. Een uitzondering is de serieschakeling van fluorescentielampen. Er wordt aangenomen dat ze met dit schema stabieler werken.
Samenvattend de verschillen tussen parallelle verbinding en seriële verbinding:
- bij parallelschakeling is de spanning op alle verbruikers gelijk, de stroom wordt verdeeld in verhouding tot het vermogen van de lampen (als het vermogen hetzelfde is, dan zijn de stromen gelijk), het totale stroomverbruik is gelijk aan de som van de stromen van alle lampen;
- wanneer in serie geschakeld, zal de stroom door alle lampen hetzelfde zijn, deze wordt bepaald door de totale weerstand van het circuit (en zal minder zijn dan de stroom van de lamp met het laagste vermogen), de spanning bij de consumenten wordt verdeeld in verhouding tot het vermogen van de lampen (als deze gelijk is, dan zijn de spanningen gelijk).
Met behulp van deze principes kunt u de werking van elk circuit analyseren.
Hoe fouten te voorkomen?
Het is noodzakelijk om elektrische apparaten op het netwerk aan te sluiten in overeenstemming met de regels van de elektrotechniek. Verbindingsfuncties zijn niet voor de hand liggend en kunnen onbegrijpelijk zijn voor mensen die ver van het onderwerp af staan.
Het is belangrijk om te overwegen:
- Elk type verbinding heeft kenmerken die verband houden met de wet van Ohm. Bij een serieschakeling is de stroom in alle delen van de schakeling gelijk, terwijl de spanning afhangt van de weerstand. In een parallelle verbinding blijkt de spanning hetzelfde te zijn en is de totale stroomsterkte de som van de waarden van de afzonderlijke secties.
- Elk circuit mag niet worden overbelast, dit kan leiden tot onstabiele werking van apparaten en schade aan geleiders.
- Bij een parallelle aansluiting moet de doorsnede van de draden overeenkomen met de toegepaste belasting, anders is oververhitting van de geleiders onvermijdelijk, gevolgd door smelten van de wikkeling en kortsluiting.
- Een fase wordt geleverd aan de schakelaar, nul gaat naar het verlichtingsapparaat. Het niet naleven van deze regel kan resulteren in een elektrische schok bij het vervangen van de lamp, aangezien het apparaat onder stroom staat, zelfs als het is uitgeschakeld.
- De hoofddraad van de lamp is verbonden met een gemeenschappelijk contact. Als het is aangesloten op een kraan, zal slechts een deel van het circuit werken.
- Voordat u de schakelaar installeert, is het beter om de draden van tevoren te markeren. Tijdens de installatie kunnen de gelijknamige geleiders eenvoudig met elkaar worden verbonden.
Het niet opvolgen van de aanbevelingen kan leiden tot een onstabiele werking van verlichtingsapparatuur, snelle doorbranding van lampen en ernstig letsel met levensgevaar.
