Как подключить лампочки параллельно: Смешанное соединение проводников. Расчёт электрических цепей

Содержание

Как подключить светодиодный светильник к сети 220в

СодержаниеПоказать

Светодиодные светильники сегодня набирают большую популярность. Они тратят меньше электроэнергии, имеют разные углы освещения, разные цвета. С их помощью можно создавать интересный дизайн, зонировать помещение. Подключить светодиодную лампу довольно просто, даже в труднодоступном месте. Но установка имеет особенности.

Особенности светодиодных источников света

Светодиодные светильники имеют разную форму и конструкцию. Они могут выполняться в форме:

  • длинного плафона, напоминающего люминесцентную лампу;
  • лампочки с цоколем, напоминающей по форме лампу накаливания;
  • гибких нитей, которым можно придать любую форму.

Светодиодный светильник или лампа обычно имеет плафон, который рассеивает яркий свет. Благодаря этому освещение становится мягче, изменяется угол свечения. Светодиодные варианты могут крепиться к потолку или стенам с помощью различных способов:

  • вкручиваться в цоколь люстры;
  • иметь подвесное крепление;
  • присоединяться к стене или потолку с помощью саморезов.

Светильники выпускаются разных видов рабочего напряжения: 400 В, 220 В и 12 В. В любом случае они требуют приобретения дополнительного блока питания или диммера, который позволит подключать светильник напрямую в сеть.

Встраиваемый в стену диммер.

Несмотря на нюансы в подключении, любые светодиодные лампы имеют преимущества:

  • низкое энергопотребление;
  • мощная светоотдача или яркое свечение;
  • долгий срок службы.

Из недостатков отмечают высокую стоимость устройств и холодный цвет свечения, который не всем нравится.

Читайте также

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

 

Основные способы подключения

Так как светодиодные светильники имеют разный угол обзора, то их обычно подключают по разным схемам. Выбор схемы подключения зависит прежде всего от:

  • способа крепления;
  • угла освещения светодиода;
  • количества светильников в помещении.

Всего схем подключения три:

  • последовательная;
  • параллельная;
  • лучевая.

Последовательная схема

Последовательная схема подключения светодиодных светильников проста и используется, если нет особых требований к дизайну освещения. Преимущество — экономия кабеля и простота монтажа. Все лампы подключаются по цепочке одна за другой. Однако если один из светильников выйдет из строя, погаснет все цепочка. Чтобы обнаружить неполадку, нужно будет проверять каждый из них.

Последовательная схема подключения лампы.

В одной цепи допускается соединение не больше 6 светильников или лампочек. В противном случае их яркость будет снижаться из-за роста общего сопротивления цепи.

Читайте также

Последовательная схема подключения лампы.

Как последовательно и параллельно соединить лампочки

 

Параллельная схема

Параллельная схема позволяет подключить светодиодный светильник каждый по отдельности. Для светильников на 12 В потребуется установка нескольких диммеров или одного на всю параллельную схему.

При схеме от выключателя тянется общий кабель, который имеет ответвление к каждой лампочке. Если один из светильников выйдет из строя, то он потухнет, не задев всю систему освещения. Неисправный прибор будет виден сразу и его можно будет быстро заменить.

Схема параллельного подключения

Этот способ более трудоемкий и требует большего количества кабеля. Однако такая схема рассчитана прежде всего на помещения с большой площадью. При таком подключении яркость света не будет зависеть от количества лампочек.

Совет! При выборе кабеля для подключения важно, чтобы в маркировке присутствовала аббревиатура «НГ», свидетельствующая о негорючести провода, т.к. при подключении большого количества лампочек повышается риск пожароопасности.

Лучевая схема

Лучевая схема подключения светодиодной лампы используется для подключения лампочек в люстрах. Она напоминает собой параллельный способ. В этой схеме кабель идет от выключателя к распределительной розетке или узлу, от которого отходят отдельные ответвления или лучи к каждой лампочке.

Если один из светодиодов перегорит, то остальные будут светиться, т.к. к каждому ведет отдельный провод.

Главным минусом этого способа подключения является трудоемкость. При использовании способа в помещении с большой площадью возможен такой прием: центральный кабель тянется в центр зала, а от него отходят лучи к каждому светильнику.

Лучевой способ подключения

Для чего нужен драйвер

Особенность светодиодов — по мере их прогревания проходящий через них ток возрастает. Это может привести к выходу из строя вскоре после начала работы. Чтобы отслеживать и регулировать уровень напряжения в течение работы требуется драйвер.

Выбор мощности зависит от минимальных и максимальных значений светодиодов. Если для подключения светодиодных светильников выбрать драйвер со слишком низкими минимальными значениями, то диммер не сможет понизить напряжение до требуемых значений и лампы сгорят. И наоборот, при ограничении верхнего напряжения, если потребуется большая мощность тока, то устройства просто не смогут загореться.

Подключать через один драйвер к источнику питания можно сколько угодно ламп, так как через них будет протекать ток одинаковой силы.

Методы подключения светодиодов

При работе светодиодов их сопротивление постоянно меняется по мере разогревания. Чтобы они работали стабильно, используются разные методы контроля и изменения напряжения.

Шунтирование светодиода обычным диодом

Шунтирование диодом

Этот прием используется при любой схеме подключения светодиодных светильников. Метод шунтирования состоит в том, что к цепи светодиодов в обратном направлении подключается простой маломощный полупроводник, который выполняет функцию резистора. Он ставится по встречному курсу параллельно всей схеме.

Основная его функция – выпрямить и сгладить напряжение, поступающее на светодиод. При параллельном или лучевом подключении на каждое устройство может попадать разное напряжение, поэтому здесь разумнее будет использовать другой способ — встречно-параллельное выпрямление напряжения.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов

Этот метод похож на предыдущий, но отличается тем, что резистор или выпрямитель подключается к каждому светильнику в отдельности. То есть шунтирование напряжения происходит на каждом этапе независимо от всей цепи.

Встречно параллельное шунтирование.

Минусом является то, что в результате во всей схеме будет падать напряжение. А значит будет больше расход электроэнергии. Однако учитывая, что светодиоды потребляют значительно меньше тока по сравнению с другими лампами, этот недостаток не является значимым.

Как правильно подключить через выключатель

Схема подключения одноклавишного выключателя.

При подсоединении к выключателю также необходимо использовать стабилизатор напряжения, гасящий резистор. Сначала подключается нулевая фаза напрямую от распределительной коробки. После этого к светильнику подключается резистор, а затем к нему подсоединяется провод с основной фазой.

При такой последовательности подключения, если перепутать фазы, ничего серьезного не произойдет. Единственное, лампы будут под напряжением постоянно, а выключатель не будет исполнять свою функцию. Если последовательность поменять, и сначала подключать резистор к выключателю, то путаница фаз приведет к сгоранию ламп сразу же.

Как соединены между собой лампы на схемах

Лампы накаливания – это весьма распространенный источник света. В люстрах и других светильниках, так же как в подвесных и натяжных потолках, их может быть три, пять, а то и несколько десятков. Каждый такой источник света – это один из элементов электрической цепи, которые, как нам известно еще из школьной программы, могут по-разному соединяться как между собой, так и с другими элементами на схемах. Далее напомним нашим читателям:

  • на каких схемах лампы соединены параллельно;
  • на каких – последовательно;
  • и в чем суть различных соединений ламп.

Увидев, как соединены между собой лампы на схемах, наши читатели впоследствии смогут сделать оптимальный выбор осветительной системы.

Люстра с большим числом лампочекЛюстра с большим числом лампочек

Электрическая цепь с последовательным соединением

Элементы электрических цепей могут соединяться либо последовательно, либо параллельно. Точно так же делается последовательное подключение и параллельное подключение ламп. Это совершенно разные соединения, которые приводят к различным результатам их работы. Чтобы наглядно понять детали этих соединений, рассмотрим пример с лампами накаливания. Берем две лампочки, два патрона и присоединяем к их клеммам провода.

Чтобы хорошо различать проводники при соединении, выбираем для них красный и черный цвета. Для ламп накаливания, которые по сути являются резисторами, эти провода будут как бы равноправными. Перемена их местами никак не будет сказываться на работе лампы.

Сделаем последовательное соединение лампочек:

  • укладываем их на стол с расправленными проводами, с концами, зачищенными от изоляции;
  • выбираем произвольно по одному проводу в каждой лампе. Для наглядности выберем оба черных провода;
  • скручиваем концы двух выбранных проводов.

Последовательное соединение двух лампочек Последовательное соединение двух лампочек

Если свободные концы двух красных проводов присоединить к источнику питания, через лампочки потечет электрический ток. В каждой лампе он будет одинаковым. Причем независимо от того, какие у этой лампы характеристики. Для того чтобы определить мощность лампы накаливания, потребуется узнать как величину тока, так и величину напряжения. В результате последовательного соединения каждая лампа оказывает влияние на работу остальных лампочек.

На лампе, как и на любом резисторе в электрической цепи, получается падение напряжения. Его величина определяется по закону Ома для участка цепи как произведение величин тока и напряжения. При накале спирали, который соответствует правильному режиму работы лампочки, ее сопротивление таково, что выделяемая энергия, включая свет, обеспечивает ее оптимальную яркость и продолжительность работы. Поэтому каждая лампочка может эффективно работать только при определенном напряжении. А ему будет соответствовать сопротивление горячей светящейся спирали.

Чем слабее, тем ярче

При последовательном соединении двух лампочек напряжения на них будут одинаковыми только при одинаковых сопротивлениях их спиралей. А это получится лишь при их одинаковой конструкции. По этой причине перед тем как подключить последовательно соединенные лампы к источнику питания, необходимо обязательно знать их рабочие напряжения (или токи) и мощность. Если этих характеристик нет, правильно оценить на глаз яркость, оптимальную для лампочки, сложно.

Можно, конечно же, подключить каждую лампочку к регулятору напряжения (ЛАТРу или диммеру). Плавно изменяя и при этом измеряя величину напряжения на лампе, получаем более или менее яркое ее свечение. Но лампочка при такой оценке может работать неправильно и, что наиболее опасно, давать слишком много света. Это сократит срок ее службы. Поэтому сделанные замеры тока или напряжения для расчетов параметров других присоединяемых лампочек получатся не такими, какими они должны быть на самом деле.

  • При последовательном соединении лампочек необходимо пользоваться только заводскими данными мощности и напряжения для них.

Особую бдительность надо соблюдать тогда, когда напряжение источника питания заметно больше рабочего напряжения каждой из ламп последовательного соединения. При неоптимально подобранных параметрах некоторые из них могут перегореть по причине неправильного распределения напряжения между ними. В этом легко убедиться, если вкрутить в уже подготовленные нами патроны лампочки разной мощности, но для напряжения 220 В. Что из этого получилось, видно на изображении, которое приведено ниже.

Используя соединительную колодку и проводной выключатель, выполняем монтаж проводов испытуемых лампочек. Подключаем вилку к розетке и включаем выключатель. Мы видим разную яркость источников света. Менее мощная лампочка 40 Вт из-за большего сопротивления работает при более высоком напряжении. Поэтому она светит заметно ярче 60-ваттной. Теперь должно быть понятно, что лампочки остаются работоспособными по причине их более высокого рабочего напряжения. Оно существенно больше падения напряжения питания на каждой из них.

Последовательное соединение и разная яркость лампочек 40 Вт и 60 Вт

Последовательное соединение и разная яркость лампочек 40 Вт и 60 Вт

Перед последовательным соединением

Если бы лампочки 40 Вт и 60 Вт были, к примеру, подключены на напряжение 127 В, одна из них непременно сгорела бы. Рекомендуется сделать расчет суммы падений напряжения на каждой лампе перед тем как соединить их последовательно. При этом результат меньше напряжения питания соединенных ламп должен быть получен на основании заводских данных.

  • Самым большим неудобством при последовательном соединении большого числа лампочек является перегорание одной из них. После этого перестает работать вся цепочка из ламп. Приходится брать тестер и проверять каждую.

Последовательное соединение других типов ламп также возможно. Однако давать общие рекомендации по этому поводу сложно. Дело в том, что все прочие электрические источники света, а это различные газоразрядные и светодиодные лампы, являются нелинейными элементами, к которым неприменим закон Ома для участка цепи. К тому же их надо подключать через балласты различной конструкции.

Современные электронные балласты работают совершенно иначе, чем традиционные индуктивные. Определить все необходимые параметры расчетным путем не получится. По этой причине для газоразрядных и светодиодных источников света более подходящей будет схема параллельного соединения.

Параллельное соединение лампочекПараллельное соединение лампочек

Лучше соединять параллельно

Когда существует параллельное соединение ламп, напряжение источника питания всегда оказывается на клеммах каждой из них. Между ними могут быть только проводники электрического тока. Их сопротивлением пренебрегают по причине крайне малой величины. Схема параллельного подключения исключает взаимное электрическое влияние между источниками света. Каждый из них светит в полную силу, если подключается к выходу источника питания с напряжением, соответствующим их номинальному значению.

  • Последовательно соединять лампы накаливания и светодиоды рекомендуется только при необходимости подсоединить самый простой и дешевый источник питания для низковольтных источников света – электрическую сеть на 220 вольт. С источниками света, подключенными по такой схеме, сталкивались все. Это елочная гирлянда.
  • Соединение ламп накаливания, а также подключение светильников рекомендуется в основном делать параллельно. Эта схема подключения не оставит совсем без света при перегорании даже нескольких лампочек.

Параллельное подключение лампочек схема — Морской флот

Параллельное подключение лампочек схемаВ быту чаще всего пользуются параллельным подключением лампочек, но иногда более выгодно последовательное соединение.

В связи с ростом популярности точечных светильников осветительных приборов в квартирах и частных домах стало больше.

При необходимости заменить лампочку проблем не возникает, сложнее добавить дополнительные источники света.

Если подобные работы выполняются самостоятельно, требуется умение определять преимущества каждого вида соединения и составлять схемы.

Особенности и характеристики схем подключения ламп

Способ и порядок подключения лампы зависит от ее вида. Методы, используемые для лампочек накаливания, не подойдут для галогенок, люминесцентных светильников или светодиодов.

Параллельной

При использовании схемы параллельного подключения источники света подключаются к фазе и нулю. Например, если нужно соединить 2 лампочки, скручиваются их питающие провода. Важно, чтобы сечение соответствовало нагрузке. Напряжение на всех светильниках одинаковое, они горят с яркостью, установленной производителем. Перегорание отдельного элемента не влияет на функциональность остальных.

Справка! На практике при наличии нескольких источников света при параллельном соединении провода не скручиваются. Используется кабель, к которому подключаются все элементы.

Параллельное подключение может быть:

  • лучевое – на каждый светильник отдельный кабель;
  • шлейфное – фаза и ноль сначала идут на первый осветительный прибор, потом часть кабеля идет в остальные (кроме последнего, к которому подключаются две части).Параллельное подключение лампочек схема

При использовании параллельной лучевой модели перегорание одного элемента не мешает работе остальных. Перед тем, как выбрать шлейфную модель, необходимо учесть, что нарушение одного соединения выведет из строя элементы, расположенные после него. Но проблема решается быстро за счет легкого определения проблемного места.

При подключении галогенных источников с трансформатором необходимо учесть, что они присоединяются к вторичной обмотке преобразователя через клеммные колодки.

Главный недостаток люминесцентных ламп – мерцание. От него избавляет пускорегулирующая аппаратура, но она стоит дорого. Для снижения пульсации применяется специальная схема для двух светильников со сдвигом фазы на одном из них. Две лампочки соединяются параллельно, к одной подключается конденсатор, сдвигающий фазу.

Последовательной

Для последовательного соединения двух ламп в патронах с проводами 2 из них скручиваются, остальные присоединяются к фазе и нулю. При подключении к напряжению ток проходит через одну нить накала, потом попадает на другую и встречает ноль. Ток при этом не меняется, напряжение понижается (делится по пополам, если лампы две). При соединении таким способом трех источников света напряжение на каждом будет примерно 70 В, светиться они будут лишь чуть-чуть.Параллельное подключение лампочек схема

Сравнение достоинств и недостатков схем

Преимущества и недостатки последовательного подключения

Вид лампы Преимущества Недостатки
Накаливания, галогеновые, люминесцентные Продлевается срок службы

Снижается мерцание люминесцентных ламп

Падение напряжения

При выходе из строя отдельного элемента остальные не работают

У источников света должна быть одинаковая мощность

Светодиодная Оптимальный вариант для обеспечения одинакового тока на всех источниках Для большого количества лампочек требуется источник питания с большой мощности

При выходе из строя отдельного элемента перестают работать остальные

Преимущества и недостатки параллельного подключения

Вид лампы Преимущества Недостатки
Накаливания галогеновые, люминесцентные Возможно подключить к сети любое количество светильников по щлейфной схеме

Перегорание отдельного элемента лучевой модели не влияет на работу остальных

Накал полный на всех лампочках

Можно подключить люстру с несколькими лампами

Немного соединительных контактов

Повышение стоимости при использовании лучевой схемы за счет большого расхода кабеля и необходимости в клеммной колодке

При щлейфной модели нарушение одного соединения мешает работе остальных

Светодиодная Можно соединить некоторое количество диодов, если их суммарная мощность не превышает мощность источника питания

При перегорании отдельного источника остальные работают

Схема не работает, если диоды подсоединяются через один резистор

Конструкция громоздкая и дорогая из-за большого количества деталей

При выходе из строя отдельного элемента на остальных увеличивается нагрузка

В какой схеме лампочки одинаковой мощности будут светить ярче и почему

При использовании последовательной схемы вольтаж снижается с увеличением количества элементов. Лампочки горят в полнакала или даже меньше, так как напряжение делится равномерно. Общая мощность при последовательном соединении 2-х элементов по 100 Вт ниже, чем у одного (уровень освещенности снижается).

При параллельном соединении двух светильников на каждый подается 220 В, они работают в полный накал. Общая мощность увеличивается в 2 раза (уровень освещенности повышается).

Применение обеих схем в быту

Самые популярные изделия с последовательным соединением – гирлянды.

Эту модель можно использовать и для других целей:

  • сделать дешевую подсветку в длинном коридоре;
  • сэкономить на покупке лампочек из-за частого перегорания подключением дополнительной;
  • продлить срок эксплуатации источников света (если вместо одной на 60 Вт подключить 2 по 100 Вт).

Справка! Опытные электрики данное свойство используют для определения фаз в трехфазной сети.

В мастерских и гаражах мощные лампы накаливания или галогенки используют для обогрева. Два элемента по 1кВт соединяют последовательно и помещают в металлическую емкость, которую устанавливают на кирпич. Температура такого обогревателя примерно 60оС. Но следует учесть минус – лампы перегорают очень скоро.

Параллельное подключение лампочек схема

Параллельная схема используется в помещениях любого назначения (в подсветке, люстрах), на улицах. Она позволяет включать отдельные источники света независимо от работы остальных, достаточно подключить несколько выключателей. Обычно не только светильники, но и все электроприборы в жилых домах соединяются параллельно и подключаются к бытовой сети на 220 В.

Для подключения светодиодных светильников часто используется смешанная модель. Создается несколько последовательных цепочек, которые между собой соединяются параллельно.

Частые ошибки при сборке схемы и подключении выключателя

Неграмотный специалист чаще всего вместо фазы вводит в выключатель ноль. Светильники могут работать, но в выключенном состоянии они будут под напряжением, что опасно при необходимости заменить лампы.

По неопытности заводят в выключатель и фазу, и ноль.

Важно! Ноль всегда уходит на осветительный прибор.

Третья ошибка – присоединение питающего провода на отвод вместо общего контакта. В результате работает только часть люстры.

Случается, что нулевой провод осветительного прибора подключается не к нулю в коробке, а к фазе.

Чтобы избежать ошибок с выключателем, следует внимательно отнестись к проводам. Желательно перед установкой выключателя промаркировать их, чтобы в процессе монтажа соединить одноименные.

Как выполнить фазировку вводов лампочками накаливания

Фазировка выполняется при необходимости параллельно подключить к источнику питания 2 трехфазных ввода. Путать фазы нельзя, чтобы не создалось межфазное коротк

Параллельное подключение лампочек

Хлопот с заменой светильника в уже функционирующей проводке не существует. Но для рядового потребителя трудности возникают при дополнении действующей системы новыми лампами. В этом случае выходом будет параллельное подключение лампочек в соответствии с правилами производства электротехнических работ.

Особенности двух вариантов подключения

Принцип подсоединения любой лампы подразумевает подключение к фазе одного из контактов, а другого – к нулю при соблюдении требования о параметрах напряжения в 220В.

 

Параллельный метод означает, что надо предусмотреть непременное подсоединение контактов именно таким способом. Это создает условия для прохождения через лампочку тока с показателями, зависящими от мощности источника света. Удобство подобного приема заключается в возможности со временем добавлять элементы в осветительную систему без опасности нанесения вреда уже работающим лампам.

Разделение напряжения в зависимости от мощности характерно для последовательного подсоединения. Элементы с более низкими показателями по данному параметру перегорают значительно быстрее, чем лампочки с высокой мощностью.

Заложенная конструктивная долговечность люминесцентных и светодиодных моделей делает абсолютно нецелесообразным их последовательное подключение.

Несколько примеров

Подключение контактов на N – ноль и фазу L необходимо для любой лампочки. Для этого пара проводов из розетки или коробки подходит к прибору. Способ параллельного подсоединения предусматривает образование схемы с несколькими источниками на общем нулевом и фазном проводе. Принципиальная схема с выключателем и тремя лампами накаливания представлена ниже.

Преимущество такой конструкции – подсоединение к сети нескольких потребителей без изменения параметров напряжения.

Параллельно соединенные лампочки

При таком способе обычно используется шлейфовое и лучевое подключение:

  1. Первый метод – это применение для каждого из источников света отдельного кабеля с тремя или двумя жилами.
  2. Во втором случае от щитка до первого элемента и дальше выполняется подсоединение «нейтрали» и «фазы». Исключение делается только для последнего прибора, который соединяется парой кабелей.

Более надежной считается лучевая схема. Но   стоит учитывать потребность в значительном количестве кабеля и скопление проводов в одной точке. Особенность шлейфового варианта состоит в прекращении работы всех светильников в случае неполадок на каком-либо участке.

Сохранение работоспособности всех элементов при поломке одного источника света – главное достоинство параллельного лучевого соединения.

Особенности последовательного способа подсоединения

Используется в быту не очень часто по причине эксплуатационной специфики электроприборов, получающих питание от сети 220В.

Для данной методики характерно отсутствие разветвлений с подключением резисторов, при котором образуется неразрывная цепь. Суммарный показатель напряжения на всех имеющихся в подобной цепи элементах равен общему напряжению, которое приложено к электроцепи.

Самый элементарный пример – таким способом можно соединить для номинального напряжения 220В 22 осветительных низковольтных прибора с потреблением каждого из них 10В.

«Гирляндный» вариант, так обычно именуют подобную схему, при обрыве на одном участке приводит к полному отключению всей цепи.

Схемы возможного подключения и типы ламп

В отличие от процесса подсоединения обычных ламп накаливания работа с люминесцентными и галогенными источниками света имеет некоторые особенности, которые обязательно нужно знать и учитывать.

Безопасную эксплуатацию галогенных элементов позволит осуществить их запитывание пониженным напряжением. Само подключение светильников с применением клеммных колодок выполняется способом параллельного подсоединения к обмотке вторичного типа в 12В.

На компактный электронный трансформатор подается рабочее напряжение, а галогенки с относительно небольшой вольтностью после параллельного подключения устанавливаются в любом месте, в том числе и подвесных потолках.

Предлагаем ознакомиться с блок-схемой, в состав которой входят два трансформатора. Распределительная коробка подает на них стандартное напряжение. Коричневый цвет имеет фазный провод, а синий – нулевой. В разрыве расположен выключатель.

Стандартные устройства пускорегулирующей категории необходимы для устранения «эффекта мерцания» в люминесцентных лампах.

Происходящее благодаря такому способу снижение общей пульсации потока света достигается применением варианта параллельного подключения к сети с переменным напряжением нескольких светильников.

Примером может быть схема с прибором, имеющим расщепленную фазу. Параллельное подключение к сети переменного напряжения имеет две лампочки. Для каждой из них характерно наличие индуктивного балласта L1 и L2. Присоединение к о второму элементу дополнительного балластного конденсатора Сб приводит к образованию сдвига фазного тока на 600.

Происходит значительное уменьшение суммарной пульсации, а комбинация отстающей и опережающей схем позволяет добиться совпадения по фазе тока внешней цепи с напряжением. Таким образом улучшаются показатели коэффициента мощности.

Правильно в квартире или доме сделать подключение лампочек можно, если строго выполнить следующие рекомендации:

И наиболее ответственный момент – аккуратный и правильный монтаж лампочек.

Как подключить параллельно две лампочки

При размещении сетевых осветительных приборов (ламп или светодиодных лент) сомнений в том, как подключать их между собой, как правило, не возникает. Если они рассчитаны на напряжение 220 Вольт, традиционно применяемый способ включения – соединение в параллель. Последовательное подключение лампочек используется лишь в редких случаях, когда на их основе делаются гирлянды, например. Другая распространенная причина применения этого способа – желание повысить срок эксплуатации осветительных изделий, используя их на неполную рабочую мощность.

Последовательное соединение

Нетиповое последовательное подключение лампочек к сети 220 Вольт отличается следующими характеристиками:

  • через все включенные в цепь осветительные элементы течет одинаковый ток;
  • распределение падений напряжений на них будет пропорционально внутренним сопротивлениям;
  • соответственно этому распределяется мощность, расходуемая на каждом осветителе.

При последовательном соединении лампочек в схеме с общим выключателем рассчитанные на 220 Вольт осветители будут гореть не в полную силу.

При установке в цепочку двух лампочек накаливания с различной мощностью P ярче горит та из них, что обладает большим сопротивлением, то есть менее энергоемкая. Объясняется это очень просто: из-за большего внутреннего сопротивления напряжение на ней будет более значительным по величине. Поскольку в формулу для P этот параметр входит в квадрате P=U2/R – то при фиксированном сопротивлении на ней рассеивается большая мощность (она горит ярче).

Преимуществом последовательного включения ламп является более щадящий режим работы из-за меньшей мощности, потребляемой на каждой из них. Во всех остальных отношениях такой способ подсоединения нежелателен, поскольку его отличают следующие характерные недостатки:

  • при выходе из строя одной лампы обесточивается вся цепь, так что осветительная линия полностью перестает работать;
  • при установке различных по мощности лампочек они дают разное свечение;
  • невозможность использования последовательной схемы при соединении энергосберегающих ламп (для них нужно полное напряжение 220 Вольт).

Последовательный вариант оптимально подойдет для создания «мягкого света» в светильниках-бра или при изготовлении гирлянд из низковольтных светодиодных элементов.

Параллельное включение

Классическое параллельное подключение ламп отличается от последовательного способа тем, что в этом случае ко всем осветителям прикладывается полное сетевое напряжение.

При параллельном подключении лампочек через каждое из ответвлений протекает «свой» ток, зависящий от сопротивления данной цепочки.

Проводники, подводимые к цоколям и патронам ламп, подсоединяются к одному проводу в виде параллельной сборки. К бесспорным преимуществам этого метода относят следующие его особенности:

  • при перегорании одной из лампочек остальные продолжают работать;
  • в каждой из ветвей они горят в полную мощность, поскольку ко всем одновременно приложено полное напряжение;
  • допускается использовать энергосберегающие лампочки;
  • для подключения к сети достаточно вывести из комнатной люстры нужное количество фазных проводников и оформить их в виде коммутируемой группы.

Законы смешанного соединения

Смешанное включение осветителей описывается следующим образом:

  • В его основе лежит параллельное соединение нескольких электрических ветвей.
  • В некоторых из ответвлений нагрузки включаются последовательно в виде ряда лампочек, располагающихся одна за другой.

В отдельные параллельные ветви допускается подключать различные типы потребителей, включая лампы накаливания, а также галогенные или светодиодные источники.

При рассмотрении особенностей смешанного соединения обязательно учитываются следующие закономерности:

  • Через каждый из последовательно включенных участков цепи протекает один и тот же ток.
  • При прохождении через звено с параллельно включенными потребителями он разветвляется, а на выходе снова становится однолинейным.
  • С увеличением количества элементов в рабочей цепи абсолютная величина тока в ней уменьшается.
  • Напряжение на одном звене равно произведению токовой составляющей на общее сопротивление ветви (закон Ома).
  • При росте числа элементов в цепи напряжение на каждом из них соответственно уменьшается.

Рекомендуется при использовании смешанной схемы группировать в последовательные цепи лампы одинаковой мощности, а в параллельные ветви ставить осветители с различным энергопотреблением.

Типы ламп и схемы подключения

Перед монтажом различных видов осветительных приборов желательно ознакомиться с принципом работы и их внутренним устройством, а также с особенностями схемы включения в питающую сеть. Также важно знать, что каждая из разновидностей способна работать длительное время лишь при строгом соблюдении правил эксплуатации.

Люминесцентные лампы

Помимо традиционных ламп накаливания для освещения служебных и частично бытовых пространств нередко применяются их люминесцентные трубчатые аналоги. Они чаще всего устанавливаются на следующих объектах:

  • в цехах и на конвейерных линиях промышленных производств;
  • в административных зданиях и в различных боксах;
  • в гаражах, торговых залах и подобных им местах общественного пользования.

Значительно реже они используются в домашних условиях – иногда ставят на кухне для организации подсветки рабочей зоны.

Особенностью люминесцентных осветителей является невозможность прямого подключения к сети 220 Вольт, так как для пробоя газового столба требуется высокое напряжение. Для их включения используется особая электронная схема, в состав которой входят такие элементы запуска как дроссель, стартер и высоковольтный конденсатор (в некоторых случаях он не обязателен).

В последние годы неэкономичные и сильно гудящие во время работы дроссельные преобразователи заменяются так называемым «электронным балластом». Порядок его подключения обычно указывается в виде схемы, изображенной на корпусе прибора.

При использовании электронного адаптера подключается одна газоразрядная лампа, либо устанавливается сразу две штуки, соединенные последовательно.

Галогенные источники и светодиодные лампы

Осветители первого типа традиционно устанавливаются при монтаже подвесных и натяжных потолков. Они также идеально подходят при необходимости освещения зон с повышенной влажностью, так как выпускаются в нескольких модификациях. Одно из них рассчитано на работу от 12-ти Вольт. Для их получения в районе потолочных перекрытий устанавливается преобразователь, рассчитанный на соответствующее выходное напряжение.

Для светодиодных ламп характерно наличие встроенного драйвера, позволяющего получать нужное напряжение питания (12 или 24 Вольта). Образцы светодиодных осветителей, рассчитанные на работу от 220 Вольт, включаются подобно лампам накаливания. Но в отличие от обычных осветителей включать их в виде последовательной цепочки не рекомендуется.

Важно правильно подбирать тип ламп для определения нужного порядка их подключения. Не допускается соединять в последовательную цепочку энергосберегающие осветители, при монтаже люминесцентных и галогенных светильников руководствуются схемами их включения. При пониженном сетевом напряжении энергосберегающие лампы быстро выходят из строя, а люминесцентные осветители могут совсем не загореться.

Как известно, в быту повсеместно используется параллельное подключение ламп. Однако последовательная схема также может применяться и быть полезна.

Давайте рассмотрим все нюансы обеих схем, ошибки которые можно допустить при сборке и приведем примеры практической их реализации в домашних условиях.

В начале рассмотрим простейшую сборку из двух последовательно подключенных лампочек накаливания.

    две лампы вкрученные в патроны
    два провода питания выходящие из патронов

Что нужно, чтобы подключить их последовательно? Ничего сложного здесь нет.

Просто берете любой конец провода от каждой лампы и скручивает их между собой.

На два оставшихся конца вам необходимо подать напряжение 220 Вольт (фазу и ноль).

Как будет работать такая схема? При подаче фазы на провод, она пройдя через нить накала одной лампы, через скрутку попадает на вторую лампочку. И далее встречается с нулем.

Почему такое простое соединение практически не применяется в квартирах и домах? Объясняется это тем, что лампы в этом случае будут гореть менее чем в полнакала.

При этом напряжение будет распределяться на них равномерно. К примеру, если это обычные лампочки по 100 Ватт с рабочим напряжением 220 Вольт, то на каждую из них будет приходиться плюс-минус 110 Вольт.

Соответственно и светить они будут менее чем в половину от своей изначальной мощности.

Грубо говоря, если вы подключите параллельно две лампы по 100Вт каждая, то в итоге получите светильник мощностью в 200Вт. А если эту же схему собрать последовательно, то общая мощность светильника будет гораздо меньше, чем мощность всего одной лампочки.

Исходя из формулы расчета получаем, что две лампочки светят с мощностью равной всего: P=I*U=69.6Вт

Если они отличаются, допустим одна из них 60Вт, а другая 40Вт, то и напряжение на них будет распределяться уже по другому.

Что это дает нам в практическом смысле при реализации данных схем?

Лучше и ярче будет гореть лампа, у которой нить накала имеет большее сопротивление.

Возьмите к примеру лампочки, кардинально отличающиеся по мощности — 25Вт и 200Вт и соедините последовательно.

Какая из них будет светиться почти в полный накал? Та, что имеет P=25Вт.

Удельное сопротивление ее вольфрамовой нити значительно больше чем у двухсотки, а следовательно падение напряжения на ней сравнимо с напряжением в сети. При последовательном соединении ток будет одинаков в любом участке цепи.

При этом величина силы тока, способная разжечь 25-ти ваттку, никак не способна «поджечь» двухсотку. Грубо говоря, источник света с лампой 200Вт и более, будет восприниматься относительно 25Вт как обычный участок провода, через который течет ток.

Можно увеличить количество ламп и добавить в схему еще одну. Делается это опять все просто.

Два конца питающего провода третьей лампы, скручиваете с любыми концами от первых двух. А на оставшиеся опять подаете 220В.

Как будет светиться в этом случае данная гирлянда? Падение напряжения будет еще больше, а значит лампочки загорятся не то что в полсилы, а вообще будут еле-еле гореть.

Помимо существенного падения напряжения, вторым отрицательным моментом такой схемы, является ее ненадежность.

Если у вас сгорит всего одна из лампочек в этой цепочке, то сразу же потухнут и все остальные.

Еще нужно сделать замечание, что такая последовательная схема будет хорошо работать на обычных лампах накаливания. На некоторых других видах, в том числе светодиодных, никакого эффекта можете и не дождаться.

У них в конструкции может быть заложена электронная схема, которой нужно питание порядка 220В. Безусловно, они могут работать и от пониженных значений в 150-160В, но 90В и менее, для них уже будет недостаточно.

Кстати, некоторые электрики при монтаже освещения в квартире могут совершить случайную ошибку, которая как раз таки связана с последовательным подключением источников освещения.

В результате, у вас будет наблюдаться следующий эффект. При включении выключателя света будет загораться одна лампочка в комнате, а при его выключении — другая.

При этом невозможно будет добиться того, чтобы потухли обе сразу. Как такое возможно?

Ошибка кроется в том, что электрик просто перепутал место присоединения одного из проводов выключателя и воткнул его в разрыв между двух ламп разной мощности. Вот наглядная схема такой неправильной сборки.

Как видно из нее, при включении напряжения, через контакты одноклавишника на второй источник освещения подается напряжение 220V, и он как положено загорается.

При этом первый источник остается без питания, т.к. с обоих сторон к нему подведена «одноименка».

А когда вы разрываете цепь, здесь уже образуется та самая последовательная схема и лампа меньшей мощности будет светиться.

В то время как большей, практически потухнет. Все как и было описано выше.

Где же можно в быту, применить такую казалось бы не практичную схему?

Самое широко известное использование подобных конструкций — это елочные новогодние гирлянды.

Также можно сделать последовательную подсветку в длинном проходном коридоре и без особых затрат получить освещение в стиле лофт.

Постоянно горят лампочки в подъезде или дома из-за большого напряжения? Самый дешевый выход — включить последовательно еще одну.

Вместо одной 60Вт, включаете две сотки и пользуетесь ими практически «вечно». Из-за пониженного напряжения в 110В, вероятность выхода их из строя снижается в сотни раз.

Еще одно оригинальное применение, которым я все таки не рекомендую пользоваться, но отдельные электрики в безвыходных ситуациях к нему прибегают. Это так называемая фазировка трехфазных цепей.

Допустим, вам нужно подключить параллельно между собой два трехфазных (380В) ввода, от одного источника питания. Вольтметра, мультиметра или тестера у вас под рукой нет. Что делать?

Ведь если перепутать фазы, то запросто можно создать междуфазное КЗ! И здесь вам опять поможет последовательная сборка всего из двух лампочек.

Собираете их по самой первой приведенной схеме и подсоединив один конец провода питания на фазу ввода №1, другим концом поочередно касаетесь жил ввода №2.

При одноименных фазах, лампочки светиться не будут (например фА ввод№1 — фА ввод№2).

А при разных (фА ввод№1 — фВ ввод№2) — они загорятся.

Такой эксперимент только с одной лампой, вам бы никогда не удался, так как она бы моментально взорвалась от повышенного для нее напряжения в 380В. А в последовательной сборке с двумя изделиями одинаковой мощности, к ним будет приложено напряжение в пределах нормы.

Как сделать такую простую и незамысловатую инфракрасную печку, читайте в статье по ссылке ниже.

Что-то подобное зачастую применяется в инкубаторах.

Теперь давайте рассмотрим параллельную схему соединения.

При параллельном включении концы питающих проводов двух лампочек, просто скручиваются между собой. Далее, на них подается напряжение 220V.

Таким образом можно подключить любое количество светильников. Самое главное, чтобы сечение питающих проводников было рассчитано на такую нагрузку.

В этом случае все светиться и гореть у вас будет ровно с такой яркостью, на которую изначально и были рассчитаны светильники.

На практике, конечно в одну кучу все провода не скручиваются, а поступают несколько иначе. Пускают один общий протяженный кабель, а уже к нему, в виде отпаек, подсоединяются отдельные лампочки.

Пи этом схема может быть как шлейфная, так и лучевая. Но обе они являются параллельными.

Данная схема применяется повсеместно — в многорожковых люстрах, в уличных светильниках, в домашних декоративных светильниках и т.д.

И если при этом перегорит любая лампочка, остальные как ни в чем ни бывало продолжат светиться.

Напряжение на них подается одновременно и всегда составляет номинальные 220В.

Но все таки при монтаже освещения у себя дома, используя параллельное подключение, не забывайте и о последовательном.

Как было указано выше, оно тоже имеет свои преимущества в определенных ситуациях и может здорово помочь с решением множества задач (декоративная подсветка, светильники-обогреватели, «вечная» лампочка и т.д).

В быту чаще всего пользуются параллельным подключением лампочек, но иногда более выгодно последовательное соединение.

В связи с ростом популярности точечных светильников осветительных приборов в квартирах и частных домах стало больше.

При необходимости заменить лампочку проблем не возникает, сложнее добавить дополнительные источники света.

Если подобные работы выполняются самостоятельно, требуется умение определять преимущества каждого вида соединения и составлять схемы.

Особенности и характеристики схем подключения ламп

Способ и порядок подключения лампы зависит от ее вида. Методы, используемые для лампочек накаливания, не подойдут для галогенок, люминесцентных светильников или светодиодов.

Параллельной

При использовании схемы параллельного подключения источники света подключаются к фазе и нулю. Например, если нужно соединить 2 лампочки, скручиваются их питающие провода. Важно, чтобы сечение соответствовало нагрузке. Напряжение на всех светильниках одинаковое, они горят с яркостью, установленной производителем. Перегорание отдельного элемента не влияет на функциональность остальных.

Справка! На практике при наличии нескольких источников света при параллельном соединении провода не скручиваются. Используется кабель, к которому подключаются все элементы.

Параллельное подключение может быть:

  • лучевое – на каждый светильник отдельный кабель;
  • шлейфное – фаза и ноль сначала идут на первый осветительный прибор, потом часть кабеля идет в остальные (кроме последнего, к которому подключаются две части).

При использовании параллельной лучевой модели перегорание одного элемента не мешает работе остальных. Перед тем, как выбрать шлейфную модель, необходимо учесть, что нарушение одного соединения выведет из строя элементы, расположенные после него. Но проблема решается быстро за счет легкого определения проблемного места.

При подключении галогенных источников с трансформатором необходимо учесть, что они присоединяются к вторичной обмотке преобразователя через клеммные колодки.

Главный недостаток люминесцентных ламп – мерцание. От него избавляет пускорегулирующая аппаратура, но она стоит дорого. Для снижения пульсации применяется специальная схема для двух светильников со сдвигом фазы на одном из них. Две лампочки соединяются параллельно, к одной подключается конденсатор, сдвигающий фазу.

Последовательной

Для последовательного соединения двух ламп в патронах с проводами 2 из них скручиваются, остальные присоединяются к фазе и нулю. При подключении к напряжению ток проходит через одну нить накала, потом попадает на другую и встречает ноль. Ток при этом не меняется, напряжение понижается (делится по пополам, если лампы две). При соединении таким способом трех источников света напряжение на каждом будет примерно 70 В, светиться они будут лишь чуть-чуть.

Сравнение достоинств и недостатков схем

Преимущества и недостатки последовательного подключения

Вид лампы Преимущества Недостатки
Накаливания, галогеновые, люминесцентные Продлевается срок службы

Снижается мерцание люминесцентных ламп

Падение напряжения

При выходе из строя отдельного элемента остальные не работают

У источников света должна быть одинаковая мощность

Светодиодная Оптимальный вариант для обеспечения одинакового тока на всех источниках Для большого количества лампочек требуется источник питания с большой мощности

При выходе из строя отдельного элемента перестают работать остальные

Преимущества и недостатки параллельного подключения

Вид лампы Преимущества Недостатки
Накаливания галогеновые, люминесцентные Возможно подключить к сети любое количество светильников по щлейфной схеме

Перегорание отдельного элемента лучевой модели не влияет на работу остальных

Накал полный на всех лампочках

Можно подключить люстру с несколькими лампами

Немного соединительных контактов

Повышение стоимости при использовании лучевой схемы за счет большого расхода кабеля и необходимости в клеммной колодке

При щлейфной модели нарушение одного соединения мешает работе остальных

Светодиодная Можно соединить некоторое количество диодов, если их суммарная мощность не превышает мощность источника питания

При перегорании отдельного источника остальные работают

Схема не работает, если диоды подсоединяются через один резистор

Конструкция громоздкая и дорогая из-за большого количества деталей

При выходе из строя отдельного элемента на остальных увеличивается нагрузка

В какой схеме лампочки одинаковой мощности будут светить ярче и почему

При использовании последовательной схемы вольтаж снижается с увеличением количества элементов. Лампочки горят в полнакала или даже меньше, так как напряжение делится равномерно. Общая мощность при последовательном соединении 2-х элементов по 100 Вт ниже, чем у одного (уровень освещенности снижается).

При параллельном соединении двух светильников на каждый подается 220 В, они работают в полный накал. Общая мощность увеличивается в 2 раза (уровень освещенности повышается).

Применение обеих схем в быту

Самые популярные изделия с последовательным соединением – гирлянды.

Эту модель можно использовать и для других целей:

  • сделать дешевую подсветку в длинном коридоре;
  • сэкономить на покупке лампочек из-за частого перегорания подключением дополнительной;
  • продлить срок эксплуатации источников света (если вместо одной на 60 Вт подключить 2 по 100 Вт).

Справка! Опытные электрики данное свойство используют для определения фаз в трехфазной сети.

В мастерских и гаражах мощные лампы накаливания или галогенки используют для обогрева. Два элемента по 1кВт соединяют последовательно и помещают в металлическую емкость, которую устанавливают на кирпич. Температура такого обогревателя примерно 60оС. Но следует учесть минус – лампы перегорают очень скоро.

Параллельная схема используется в помещениях любого назначения (в подсветке, люстрах), на улицах. Она позволяет включать отдельные источники света независимо от работы остальных, достаточно подключить несколько выключателей. Обычно не только светильники, но и все электроприборы в жилых домах соединяются параллельно и подключаются к бытовой сети на 220 В.

Для подключения светодиодных светильников часто используется смешанная модель. Создается несколько последовательных цепочек, которые между собой соединяются параллельно.

Частые ошибки при сборке схемы и подключении выключателя

Неграмотный специалист чаще всего вместо фазы вводит в выключатель ноль. Светильники могут работать, но в выключенном состоянии они будут под напряжением, что опасно при необходимости заменить лампы.

По неопытности заводят в выключатель и фазу, и ноль.

Важно! Ноль всегда уходит на осветительный прибор.

Третья ошибка – присоединение питающего провода на отвод вместо общего контакта. В результате работает только часть люстры.

Случается, что нулевой провод осветительного прибора подключается не к нулю в коробке, а к фазе.

Чтобы избежать ошибок с выключателем, следует внимательно отнестись к проводам. Желательно перед установкой выключателя промаркировать их, чтобы в процессе монтажа соединить одноименные.

Как выполнить фазировку вводов лампочками накаливания

Фазировка выполняется при необходимости параллельно подключить к источнику питания 2 трехфазных ввода. Путать фазы нельзя, чтобы не создалось межфазное короткое замыкание.

Используются 2 лампы накаливания с последовательным соединением. Один конец провода подключается к фазе, вторым нужно коснуться остальных жил. Если фазы одинаковые, лампочки не горят.

Важно! Не стоит подобным образом экспериментировать с одной лампочкой – она в сети 380 В сразу перегорит. Последовательное соединение двух элементов снижает напряжение в 2 раза.

Основные выводы

Некоторые владельцы городских квартир проводят ремонт самостоятельно. В процессе требуется монтаж новой электропроводки. Для проведения этой работы необходимо ориентироваться в основах электрики и уметь определять оптимальные варианты подключения, учитывающие особенности интерьера и предпочтения членов семьи.

Хотя большинства электроприборов в жилых помещениях подключаются параллельно, знания о том, как подключить лампочки последовательно, тоже не помешают. Они помогут, если появится желание устроить дешевую систему освещения в стиле лофт или сэкономить на покупках.

При самостоятельном выполнении работ важно обладать знаниями о видах проводов, кабелей, выключателей, способах их соединения, сферах использования. Если не ни знаний, ни опыта, подключение лампочек лучше доверить специалисту.

Параллельное соединение светодиодов

Известно, что светодиоды лучше всего соединять последовательно. В этом случае ток на каждом из них будет одинаковый, что упрощает контроль над ним. Но бывают случаи, что без параллельного соединения не обойтись.

Например, если есть источник питания, и к нему необходимо подключить несколько светодиодных лампочек, суммарное падение напряжений на которых превышает напряжение источника. Иными словами, питания источника не достаточно для последовательно соединенных лампочек, и они не загораются.

Тогда лампочки включают в цепь параллельно и на каждую ветку ставят свой резистор.

По законам параллельного соединения падение напряжений на каждой ветке будет одинаковым и равным напряжению источника, а ток может отличаться. В связи с этим расчеты по определению характеристик резисторов будут проводиться отдельно для каждой ветки.

Содержание статьи

Запрет на один резистор

Почему нельзя подсоединить все светодиодные лампочки к одному резистору? Потому что технология производства не позволяет сделать светодиоды с идеально равными характеристиками. Светодиоды имеют разное внутреннее сопротивление, и порой различия в нем очень сильны даже для одинаковых моделей, взятых из одной партии.

Большой разброс сопротивления приводит к разбросу в значении тока, а это в свою очередь приводит к перегреву и перегоранию. Значит, надо проконтролировать ток на каждом светодиоде или на каждой ветке с последовательным соединением. Ведь при последовательном соединении ток одинаковый. Для этого и применяют отдельные резисторы. С их помощью стабилизируют ток.

Основные характеристики элементов цепи

Слегка подумав, становится понятным, что одна ветка сможет содержать максимальное количество светодиодов такое же, как при последовательном соединении и питании от этого же источника.

Например, у нас есть источник на 12 вольт. К нему можно последовательно подсоединить 5 светодиодов по 2 вольта. (12 вольт:2 вольта:1,15≈5). 1,15- это коэффициент запаса, поскольку необходимо рассчитывать, что в цепь будет включен еще и резистор.

Сопротивление резистора рассчитывается с помощью закона Ома: I=U/R, где I будет допустимым током, взятым из таблицы характеристик прибора. Напряжение U получится, если из максимального напряжения источника питания вычесть падения напряжений на каждом светодиоде, входящем в последовательную цепочку (тоже берется из таблицы характеристик).

Мощность резистора находится из формулы:

P=U²/ R= I*U.

При этом все величины записываются в системе Си. Напомним, что 1 A=1000 мA, 1 мA=0,001 A, 1 Ом=0,001 кОм, 1 Вт=1000 мВт.

Сегодня много онлайн калькуляторов, которые предлагают выполнить эту операцию автоматически, просто подставив известные характеристики в пустые ячейки. Но основные понятия знать все-таки полезно.

Преимущество параллельного включения диодов

Параллельное соединение позволяет добавить 2 или 5, или 10 светодиодов, или больше. Ограничением является мощность источника питания и габариты прибора, в котором вы хотите применить такое соединение.

Лампочки для каждой параллельной ветки берут строго одинаковые, чтобы у них были максимально похожие значения допустимого тока, прямого и обратного напряжения.

Преимущество параллельного соединения светодиодов в том, что если один из них перегорит, вся цепь продолжит работать. Лампочки будут светиться и при перегорании их большего количества, главное, чтобы хоть одна ветка оставалась неповрежденной.

Как видно, параллельное соединение – это довольно полезная вещь. Просто надо уметь правильно собрать цепь, не забывая обо всех свойствах светодиодов и о законах физики.

Во многих схемах параллельное соединение комбинируют с последовательным, что позволяет создать функциональные электрические приборы.

Применение параллельного соединения светодиодов

Схема параллельного подключения с двумя выводами позволяет реализовывать двухцветное свечение лампочек, если используются два кристалла разного цвета. Цвет меняется при изменении полюсов источника (изменение направления тока). Широкое применение такая схема находит в двухцветных индикаторах.

Если два кристалла разного цвета соединить параллельно в одном корпусе и подключить к ним импульсный модулятор, то можно менять цвет в широком диапазоне. Особенно много тонов генерируется при сочетании зеленого и красного цвета светодиодов.

Image 009

Как видно на схеме, к каждому кристаллу подключен свой резистор. Катод в таком соединении общий, а вся система подключена к управляющему устройству – микроконтроллеру.

В современных праздничных гирляндах иногда применяется смешанный тип соединения, в котором несколько последовательных рядов соединяются параллельно. Это позволяет гирлянде светиться, даже если несколько светодиодных источников выйдут из строя.

При создании подсветки в помещении тоже могут применять параллельное соединение. Смешанные схемы используются при конструкции многих индикаторных электроприборов и для подсвечивающих устройств.

Несколько нюансов монтажа

Отдельно можно сказать о том, как соединяются светодиоды между собой. Каждый кристалл заключен в корпус, из которого идут выводы. На выводах зачастую стоят отметки «-» или «+», что означает соответственно подключение к катоду и к аноду прибора.

Опытные радиолюбители даже на глаз могут определить полярность, поскольку катодный вывод чуть длиннее и чуть больше выступает из корпуса. Подключение светодиодов необходимо осуществлять, строго соблюдая полярность.

Если речь идет о мощных светодиодах, то в процессе монтажа довольно часто применяют пайку. Для этого используют маломощный паяльник, чтобы ни в коем случае не перегреть кристалл. Время пайки не должно превышать 4-5 секунд. Лучше, если это будет 1-2 секунды. Для этого паяльник разогревают заранее. Выводы сильно не сгибают. Схему собирают на площадке из материала, который хорошо отводит тепло.

лампочек в параллельных цепях

Решения на вопросы о лампах

Solutions to Bulb questions
Решения на вопросы о лампах Примечание. Мы сделали несколько основных схем с лампами, по сути, три основных, о которых я могу вспомнить. Я суммировал наши результаты ниже. Для сдачи выпускного экзамена вы должны понимать

Дополнительная информация

Студенческое исследование: схемы

Student Exploration: Circuits
Имя: Дата: Изучение учащимися: Схемы Словарь: амперметр, цепь, ток, омметр, закон Ома, параллельная цепь, сопротивление, резистор, последовательная цепь, напряжение Вопросы предварительных знаний (выполните следующие

Дополнительная информация

Последовательные и параллельные схемы

Series and Parallel Circuits
Последовательные и параллельные цепи Компоненты в цепи могут быть соединены последовательно или параллельно.При последовательном расположении компонентов они расположены на одной линии друг с другом, т. Е. Соединены встык. Параллель

Дополнительная информация

Лабораторная работа 3 — Цепи постоянного тока и закон Ома

Lab 3 - DC Circuits and Ohm s Law
Лабораторная работа 3 — Цепи постоянного тока и закон Ома L3-1 Имя Дата Партнеры Лаборатория 3 — Цепи постоянного тока и закон Ома ЦЕЛИ Научиться применять концепцию разности потенциалов (напряжения) для объяснения действия батареи в

Дополнительная информация

Глава 13: Электрические цепи

Chapter 13: Electric Circuits
Глава 13: Электрические схемы 1.Бытовая цепь, рассчитанная на 120 Вольт, защищена предохранителем на 15 ампер. Какое максимальное количество лампочек мощностью 100 Вт может одновременно гореть параллельно?

Дополнительная информация

Учебник 12 Решения

Решения PHYS000 Tutorial 2 Tutorial 2 Solutions. Два резистора номиналом 00 Ом и 200 Ом последовательно подключены к источнику питания 6,0 В постоянного тока. (а) Нарисуйте принципиальную схему. 6 В 00 Ом 200 Ом (б) Всего

Дополнительная информация

Цепи постоянного тока

8 Цепей постоянного тока Вопросы о кликере Вопрос N.0 Описание: Общие сведения о схемах с параллельными сопротивлениями. Вопрос Для зажигания лампочки используется батарея, как показано. Вторая лампочка подключается к

Дополнительная информация

Книга по физике народа

People s Physics Book
Большие идеи: название «электрический ток» происходит от явления, которое возникает, когда электрическое поле движется по проводу со скоростью, близкой к скорости света. Напряжение — это плотность электрической энергии (энергия

Дополнительная информация

Параллельные цепи постоянного тока

Параллельные цепи постоянного тока Этот рабочий лист и все связанные файлы находятся под лицензией Creative Commons Attribution License, версия 1.0. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/1.0/,

.

Дополнительная информация

Лабораторная работа E1: Введение в схемы.

Lab E1: Introduction to Circuits
E1.1 Лабораторная работа E1: Введение в схемы Цель этой лабораторной работы — познакомить вас с некоторыми основными приборами, используемыми в электрических схемах. Вы научитесь пользоваться блоком питания постоянного тока, цифровым мультиметром

.

Дополнительная информация

ГЛАВА 28 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

CHAPTER 28 ELECTRIC CIRCUITS
ГЛАВА 8 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ 1.Нарисуйте принципиальную схему цепи, которая включает в себя резистор R 1, подключенный к положительному выводу батареи, пару параллельных резисторов R и R, подключенных к

.

Дополнительная информация

Закон Ома и схемы

Ohm
2. Проводимость, изоляторы и сопротивление A. Проводник в электричестве — это материал, который позволяет электронам легко проходить через него. Металлы в целом хорошие проводники. Зачем? Свойство проводимости

Дополнительная информация

Глава 7 Цепи постоянного тока

Chapter 7 Direct-Current Circuits
Глава 7 Цепи постоянного тока 7.Введение … 7-7. Электродвижущая сила … 7-3 7.3 Последовательные и параллельные резисторы … 7-5 7.4 Правила схемы Кирхгофа … 7-7 7.5 Измерения напряжения-тока … 7-9

Дополнительная информация

Резисторы последовательно и параллельно

Resistors in Series and Parallel
Последовательные и параллельные резисторы Bởi: OpenStaxCollege Большинство схем имеет более одного компонента, называемого резистором, который ограничивает поток заряда в цепи. Мера этого предела для потока заряда

Дополнительная информация

Закон ОМ и СОПРОТИВЛЕНИЕ

OHM S LAW AND RESISTANCE
ЗАКОН ОМА И СОПРОТИВЛЕНИЕ Сопротивление — один из основных принципов закона Ома, и его можно найти практически в любом устройстве, используемом для проведения электричества.Георг Симон Ом был немецким физиком, который провел

Дополнительная информация

Глава 19. Электрические схемы

Chapter 19. Electric Circuits
Глава 9 Электрические цепи Последовательная проводка Существует множество цепей, в которых к источнику напряжения подключено более одного устройства. Последовательная проводка означает, что устройства подключены таким образом, что имеется

Дополнительная информация

Текущий закон Кирхгофа (KCL)

Kirchhoff
Текущий закон Кирхгофа (KCL) I.Закон сохранения заряда (текущего расхода) (Закон Кирхгофа) Труба Труба Труба 3 Общий объем воды, протекающей по трубе в секунду = общий объем воды на

Дополнительная информация

Последовательные и параллельные схемы

Series and Parallel Circuits
Постоянный ток (DC) Постоянный ток (DC) — это однонаправленный поток электрического заряда. Термин DC используется для обозначения энергосистем, которые используют постоянное (не меняющееся во времени) среднее (среднее)

Дополнительная информация

Лаборатория физики законов Кирхгофа IX

Kirchhoff s Laws Physics Lab IX
Лаборатория физики законов Кирхгофа IX Цель В серии экспериментов теоретические зависимости между напряжениями и токами в цепях, содержащих несколько батарей и резисторов в сети,

Дополнительная информация

Последовательные и параллельные схемы

Series and Parallel Circuits
Последовательные и параллельные цепи Последовательные цепи постоянного тока Последовательная цепь — это цепь, в которой компоненты соединены в линию, один за другим, как железнодорожные вагоны на одной дороге.Есть

Дополнительная информация

Закон Ома. Джордж Саймон Ом

Ohm s Law. George Simon Ohm
Закон Ома Джордж Саймон Ом Закон, регулирующий самые простые и многие сложные электрические явления, известен как закон Ома. Это самый важный закон в электричестве. В 1827 году немецкий слесарь и математик

Дополнительная информация

Характеристики и усилители BJT

BJT Characteristics and Amplifiers
Характеристики и усилители БЮТ Мэтью Беклер beck0778 @ umn.edu EE2002 Lab Section 003 2 апреля 2006 г. Резюме Как основной компонент в конструкции усилителя, свойства биполярного переходного транзистора

Дополнительная информация

Глава 7. Цепи постоянного тока

Chapter 7. DC Circuits
Глава 7 Цепи постоянного тока 7.1 Введение … 7-3 Пример 7.1.1: Соединения, ответвления и петли … 7-4 7.2 Электродвижущая сила … 7-5 7.3 Электрическая энергия и мощность … 7-9 7.4 Резисторы последовательно и параллельно …

Дополнительная информация

Принципиальные схемы и символы (1)

Circuit diagrams and symbols (1)
Принципиальные схемы и символы (1) Название: Условные обозначения контуров Мы помним, как мы собирали контуры вместе с помощью схемы или рисования эскиза. В целях экономии времени и точности эскизов

Дополнительная информация

Резисторы последовательно и параллельно

Resistors in Series and Parallel
Модуль OpenStax-CNX: m42356 1 Последовательные и параллельные резисторы OpenStax College Эта работа произведена OpenStax-CNX и находится под лицензией Creative Commons Attribution License 3.0 Аннотация Нарисуйте схему

Дополнительная информация

Индукторы в цепях переменного тока

Inductors in AC Circuits
Катушки индуктивности в цепях переменного тока Название Раздел Резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы влияют на изменение величины тока в цепи переменного тока и времени, в которое ток достигает своего максимального значения

Дополнительная информация

Лаборатория открытий солнечной энергии

Solar Energy Discovery Lab
Цель лаборатории Solar Energy Discovery. Построить цепи с солнечными элементами, включенными последовательно и параллельно, и проанализировать полученные характеристики.Введение Фотоэлектрический солнечный элемент преобразует лучистую (солнечную) энергию

Дополнительная информация

Параллельные схемы серии 6

6 Series Parallel Circuits
Параллельные схемы серии 6. Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 Unported License. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/. Эйр Вашингтон

Дополнительная информация

ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

OPERATIONAL AMPLIFIERS
ВВЕДЕНИЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Студент познакомится с применением и анализом операционных усилителей в этом лабораторном эксперименте.Студент будет применять методы анализа схем

Дополнительная информация

Разница в электрических потенциалах

Electric Potential Difference
Название: Разница электрического потенциала Прочтите из Урока 1 главы «Текущее электричество» в Физическом классе: http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/u9l1a.html http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/ u9l1b.html

Дополнительная информация

Эксперимент 3, закон Ома

Experiment #3, Ohm s Law
Эксперимент № 3, Закон Ома 1 Цель Физика 182 — Лето 2013 г. — Эксперимент № 3 1 Для исследования характеристик напряжения, -, углеродного резистора при комнатной температуре и температуре жидкого азота,

Дополнительная информация

Измерение емкости

Measurement of Capacitance
Предварительные вопросы по измерению емкости Название страницы: Класс: Номер в реестре: Инструктор :.Конденсатор используется для хранения. 2. Что такое единица СИ для емкости? 3. Конденсатор в основном состоит из двух

Дополнительная информация

Лабораторная работа 2: сопротивление, ток и напряжение.

Lab 2: Resistance, Current, and Voltage
2 Лабораторная работа 2: Сопротивление, ток и напряжение I. Прежде чем перейти к ла .. А. Прочтите следующие главы из текста (Джанколи): 1. Глава 25, разделы 1, 2, 3, 5 2. Глава 26, разделы 1, 2, 3 B. Прочитать

Дополнительная информация

Использование осциллографа

Использование осциллографа Осциллограф используется для измерения напряжения, которое изменяется во времени.Имеет два щупа, как вольтметр. Вы кладете эти щупы по обе стороны от объекта, который хотите измерить

Дополнительная информация

Параллельные цепи постоянного тока

Parallel DC circuits
Параллельные цепи постоянного тока Этот рабочий лист и все связанные файлы находятся под лицензией Creative Commons Attribution License, версия 0. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/.0/,

Дополнительная информация

= V пик 2 = 0.707 В пик

ОСНОВНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА — НАЗНАЧЕНИЕ РЕКТИФИКАЦИИ И ФИЛЬТРА Предположим, вы хотите создать простой электронный блок питания постоянного тока, который работал бы от входа переменного тока (например, что-то, что вы могли бы подключить к стандартному

Дополнительная информация

Испарение жидкого азота

Vaporization of Liquid Nitrogen
Испарение жидкого азота. Цели и введение. Поскольку система обменивается тепловой энергией с окружающей средой, температура системы обычно повышается или понижается в зависимости от направления

Дополнительная информация

Падение напряжения (однофазное)

Падение напряжения (однофазное). Найти: Найти формулу падения напряжения: 2 x K x L x I В.D. = ——————- C.M. Переменные: C.M. = Площадь круговой мельницы (глава 9, таблица 8) для определения процента падения напряжения

Дополнительная информация

Расчет трансформатора

Расчеты трансформаторов Трансформаторы Трансформаторы — одно из самых простых, но практичных устройств, используемых сегодня. Где бы вы ни находились, рядом всегда есть трансформатор. Они используются в цепях переменного тока

.

Дополнительная информация

Глава 19 Операционные усилители

Глава 19 Операционные усилители Операционный усилитель, или операционный усилитель, является основным строительным блоком современной электроники.Операционные усилители появились еще на заре электронных ламп, но стали обычным явлением только

.

Дополнительная информация

Как подключить батареи последовательно и параллельно Если вы хотите увеличить как напряжение, так и силу тока,

Как подключить батареи последовательно и параллельно

Когда вы открываете игрушку или какое-либо электрическое устройство, вы можете увидеть, что часто бывает более одной батареи.
Такие аккумуляторы стандартные и соединяются вместе для большей мощности устройства.
Если вы знаете, как подключать батареи в последовательной и параллельной конфигурациях, вы сможете увеличить мощность и / или емкость без дополнительных затрат.

Что такое аккумулятор?

Батарейный блок состоит из двух или более батарей, соединенных проводами через свои клеммы. Подключив батареи к источнику питания для одного приложения, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое.
Если вам нужно больше мощности или емкости, подумайте о создании аккумуляторной батареи вместо установки нескольких устройств.Это сделает ваш блок питания более эффективным и долговечным.
Есть два способа подключения батарей к источнику питания: последовательно и параллельно.


Как подключить батареи последовательно

Когда вы соединяете две батареи последовательно, вы можете удвоить напряжение, сохраняя при этом ту же электрическую интенсивность.
Например:

  • Одна батарея на 12 В на 150 Ач + одна батарея на 12 В на 150 Ач, подключенных последовательно, равняется 24 В и 150 Ач.
  • Одна 12-вольтовая батарея 100 Ач + одна 12-вольтовая батарея 100 Ач, подключенная последовательно, равны 24 В и 100 А.
batterie collegate serie - How to connect batteries in series and parallel

Как подключить батареи в последовательной конфигурации? Возьмите проволочную перемычку и оберните ею отрицательную клемму первого аккумулятора. Другой конец подсоедините к плюсовой клемме второй батареи. Возьмите другой набор проводов и подключите открытые положительный и отрицательный полюсы к вашему приложению.
Никогда не перекрещивайте открытую положительную и открытую отрицательную клеммы друг с другом, так как это может привести к короткому замыканию и стать причиной повреждения или травмы.
Всегда подключайте две батареи с одинаковым напряжением и емкостью. Смешивание батарей может привести к проблемам с зарядкой и сокращению срока службы батарей.

Как подключить батареи параллельно

Когда вы подключаете две батареи параллельно, вы можете удвоить емкость (номинальную силу тока) при сохранении того же напряжения.

Например:

  • Одна 12-вольтовая батарея 10 Ач + одна 12-вольтовая батарея 10 Ач, подключенная параллельно, равняется 12 В и 20 А.
  • Одна 12-вольтовая батарея 150 Ач + одна 12-вольтовая батарея 150 Ач, подключенная параллельно, равны 12 В и 300 А.

Как подключить батареи в параллельной конфигурации? Возьмите перемычку и оберните ею положительный полюс первого аккумулятора. Другой конец подсоедините к плюсовой клемме второй батареи.Возьмите другой провод и подключите отрицательный полюс первой батареи к отрицательной клемме второй батареи. Подключите положительный и отрицательный провода к одной батарее и запустите приложение.

При параллельном подключении батарей всегда используйте усиленные провода. Увеличение силы тока может очень быстро нагреть кабели и привести к повреждению.


Как подключить батареи последовательно и параллельно

Если вы хотите увеличить как напряжение, так и силу тока, вы можете подключить несколько батарей как последовательно, так и параллельно.
Для сборки этой сложной конфигурации вам понадобится как минимум четыре батареи. Если у вас уже есть два набора батарей, подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы сформировать последовательное соединение.
Например: давайте рассмотрим 2 комплекта батарей по 12 В по 150 Ач, соединенных параллельно, и соединим их последовательно. Эта система даст вам 24 вольта и 300 ампер.

Последовательные цепи — недостатки, яркость и последовательно-параллельные комбинации

Введение

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

Simple activity showing the advantages of parallel circuits over series circuits. 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

Try Why Do Astronauts Float by Julian Hamm Анимация, объясняющая, почему последовательно включенные лампы тускнеют из-за изменения как тока, и напряжения .

Если две лампы соединены последовательно, то есть две проблемы

  1. Обе лампы светлее, чем были бы сами по себе
  2. Вы не можете выключить одну лампочку, не выключив обе

Почему последовательные лампы диммерные

Лампы тусклые по двум причинам:

  1. Ток, проходящий через них, меньше, потому что две последовательно соединенные лампы имеют более высокое сопротивление, чем одна лампочка.
  2. Каждый заряд отдает только часть своей энергии в каждой лампочке, т.е.е. п.д. на каждую лампочку 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 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.

Для того 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 сформировать стабильный ток. В течение этой крошечной доли секунды ток в разных частях цепи может быть разным.

Animations explaining how the charges in a series circuit 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 приводит к выравниванию тока. 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.

Animations explaining how the charges in a series circuit Animations explaining what happens when two dissimilar bulbs are connected in series. Анимация, объясняющая, что происходит, когда две разные лампы 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.

Animations explaining what happens when two dissimilar bulbs are connected in series. Game True or false statements about series and parallel circuits.  You have to aim the statement at the shopping trolley or the dustbin. Game Верные или ложные утверждения о последовательных и параллельных цепях. Вы должны нацелить заявление на тележку для покупок или 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.

Game True or false statements about series and parallel circuits.  You have to aim the statement at the shopping trolley or the dustbin. Activity showing how a variable resistor in series with a bulb can change its brightness. Действие, 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.

Activity showing how a variable resistor in series with a bulb can change its brightness. Animations explaining how a variable resistor changes the brightness of a bulb in terms of both voltage and current. Анимация, объясняющая, как переменный резистор изменяет яркость лампы в зависимости от напряжения и тока.

Вы обнаружите, что очень сложно 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 АКБ

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

Animations explaining how a variable resistor changes the brightness of a bulb in terms of both voltage and current. Graphic to illustrate Kirchoff График, иллюстрирующий закон Кирхгофа для напряжения.

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.

Graphic to illustrate Kirchoff Animations walking you through the derivation of the formula for the effective resistance of resistors in series. Анимация, демонстрирующая вывод формулы для 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 вычислить ток, который везде одинаков
  3. Используйте V = IR для каждого резистора, чтобы рассчитать напряжение на каждом резисторе

Animations walking you through the derivation of the formula for the effective resistance of resistors in series. Animations walking you through how to calculate voltage and current for series circuits. 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 потенциала

Мы видели, что последовательное подключение переменного резистора к лампочке может изменить ее яркость, но с этим подходом есть проблемы.

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

Делители потенциала часто используются с логическими вентилями и усилителями.

Animations walking you through how to calculate voltage and current for series circuits. Simulation to let you explore how a potential divider can be used with a logic gate and light-dependent resistor to control a night-light. Моделирование, позволяющее исследовать, как можно использовать делитель потенциала с логическим вентилем и светозависимым резистором для управления ночником.

Вернуться к объяснению электроснабжения

Пример: две лампочки 100  подключены (а) последовательно и (б) параллельно к батарее 24 В. По какой схеме будут ярче лампочки? параллельно.

Презентация на тему: «Пример: две лампочки 100  подключены (а) последовательно и (б) параллельно к батарее 24 В.По какой схеме будут ярче лампочки? параллельно »- стенограмма презентации:

1

Пример: две лампочки 100  подключены (a) последовательно и (b) параллельно к батарее 24 В. По какой схеме будут ярче лампочки? параллельный (слева) ряд (справа)

Example: two 100  light bulbs are connected (a) in series and (b) in parallel to a 24 V battery. For which circuit will the bulbs be brighter

2

(a) Комбинация серий.R1 100 R2 100 Req = R1 + R2
Пример: две лампочки 100 100 подключены (a) последовательно и (b) параллельно батарее 24 В. Какой ток в каждой лампочке? По какой схеме будут ярче лампочки? (а) Комбинация серий. R1 100 R2 100 Req = R1 + R2 + — V = I Req I V = 24 V V = I (R1 + R2) I = V / (R1 + R2) = 24 V / (100 ) = 0,12 A

(a) Series combination. R1 100 R2 100 Req = R1 + R2

3

(б) Параллельная комбинация.V
Пример: две лампочки 100  подключены (a) последовательно и (b) параллельно к батарее 24 В. Какой ток в каждой лампочке? По какой схеме будут ярче лампочки? I1 R1 (b) Параллельная комбинация. V I2 R2 V + — I V = 24 V I (поскольку R1 = R2)

(b) Parallel combination. V

4

Пример: две лампочки 100  подключены (a) последовательно и (b) параллельно к батарее 24 В. Какой ток в каждой лампочке? По какой схеме будут ярче лампочки? Чтобы ответить на вопрос, мы должны рассчитать мощность, рассеиваемую в лампах для каждой цепи.Чем больше «потребляемой» мощности, тем ярче лампа. Другими словами, мы используем мощность как показатель яркости.

Example: two 100  light bulbs are connected (a) in series and (b) in parallel to a 24 V battery. What is the current through each bulb For which circuit will the bulbs be brighter

5

(a) Комбинация серий. R1 100 R2 100
Пример: две лампочки 100 подключены (a) последовательно и (b) параллельно к батарее 24 В. Какой ток в каждой лампочке? По какой схеме будут ярче лампочки? (а) Комбинация серий. R1 100 R2 100 Мы знаем сопротивление и ток через каждую лампочку, поэтому для каждой лампы: + — I V = 24 В P = I2R P = (0.12 А) 2 (100 ) P = 1,44 Вт

(a) Series combination. R1 100 R2 100

6

(б) Параллельная комбинация. V
Пример: две лампочки 100  подключены (a) последовательно и (b) параллельно батарее 24 В. Какой ток в каждой лампочке? По какой схеме будут ярче лампочки? I1 R1 (b) Параллельная комбинация. V Нам известна разность потенциалов на каждой лампочке, поэтому для каждой лампы: I2 R2 V I I P = V2 / R + — P = (24 В) 2 / (100) V = 24 В P = 5.76 Вт Мы также знаем каждый ток, поэтому мы могли бы использовать P = I2R.

7

Лампы, включенные параллельно, ярче.
Пример: две лампочки 100  подключены (a) последовательно и (b) параллельно к батарее 24 В. Какой ток в каждой лампочке? По какой схеме будут ярче лампочки? I1 R1 R1 100 R2 100 V I2 R2 + — V I V = 24 V I I + — V = 24 V Сравните: Pseries = 1,44 Вт Pparallel = 5,76 Вт Лампы, включенные параллельно, ярче.

8

Это то, что вы увидите, если подключите лампочки мощностью 40 Вт напрямую к розетке на 120 В. (НЕ ПЫТАЙТЕСЬ ДОМА.)
Выкл.

9

Мощность = Преобразованная энергия / Время Преобразование энергии = Мощность * Время
Советы по домашнему заданию (полезность зависит от того, какое домашнее задание назначено в этом семестре) Мощность = Преобразованная энергия / Время Преобразование энергии = Мощность * Время Вы помните это уравнение Phys? Q (энергия) = m c T

Цель: Как мы можем объяснить электрическую мощность и энергию? Сделать сейчас: что ярче: последовательно включенные лампы мощностью 60 Вт или параллельные лампы мощностью 60 Вт?

Презентация на тему: «Цель: как мы можем объяснить электрическую мощность и энергию? Что теперь: что ярче: лампочки мощностью 60 Вт, включенные последовательно, или лампочки мощностью 60 Вт, подключенные параллельно?» — стенограмма презентации:

1

Цель: Как мы можем объяснить электрическую мощность и энергию? Сделать сейчас: что ярче: последовательно включенные лампы мощностью 60 Вт или параллельные лампы мощностью 60 Вт?

Aim: How can we explain electrical power and energy.

2

Электроэнергия (P) Скорость использования электроэнергии Скорость использования электроэнергии Измеряется в ваттах (Вт) Измеряется в ваттах (Вт)

Electrical Power (P) The time rate at which electrical energy is usedThe time rate at which electrical energy is used Measured in Watts (W)Measured in Watts (W)

3

Формулы закона Ома V = IR

Formulas Ohm’s Law V = IR

4

Электрическая энергия (Вт) Проделанная работа (или израсходованная энергия) Проделанная работа (или затраченная энергия), измеренная в джоулях, измеренная в джоулях

Electrical Energy (W) The work done (or the energy expended)The work done (or the energy expended) Measured in JoulesMeasured in Joules

5

Заменить P = VI Заменить P = I 2 R

Substitute P = VI Substitute P = I 2 R

6

Резистор RΩVVoltsIAmpsPWatts 122100.764,58461,48 21777,864,58356,6 3941,224,58188,8 Итого 482204,581007,6 4751101,47161,3 53301100,3336,67 6501102,2242 Итого 27,51104440 Параллельная серия Завершите таблицу

ResistorRΩVVoltsIAmpsPWatts Total Total Series Parallel Complete the Chart

7

Рассчитайте энергию, рассеиваемую через резистор 2, в: 1 с W = Pt W = (356,6 Вт) (1 с) W = 356,6 Дж 1 минута W = Pt W = (356,6 Вт) (60 с) W = 21 396 Дж 1 час Вт = Pt W = (356,6 Вт) (3600 с) W = 1,283,760 Дж

8

Путь наименьшего сопротивления Когда предоставляется возможность, ток всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления Пример: ученики и домашнее задание

9

Законы Кирхгофа 1.Ток, входящий в соединение, должен быть равен току, выходящему из соединения Junction Gustav Robert Kirchhoff 1824-1887

11

2. Для любого контура в цепи сумма падений напряжения должна быть равна усилению напряжения.

Инструкции: включить лампочку

Слишком часто здесь, на Hackaday, комментаторы проявляют некоторую скупость в своем инженерном мастерстве. Если кто-то использует Raspberry Pi, чтобы мигать несколькими светодиодами, кто-то неизменно сообщит, что микроконтроллер ARM будет делать то же самое.Включение и выключение реле противоречит возможностям 32-битного микроконтроллера Cortex, тогда как более простой 8-битной сборки определенно будет достаточно. Конечно, это всегда можно свести к контуру 555 и, более того, к условным голубям, нажимающим клавишу в ответ на еду или опиаты. Я хотел бы воспользоваться этой возможностью, чтобы представить учебное пособие. Не просто учебник, а реальная основа всего, что мы любим здесь, в Hackaday: ярких, ярких вещей.

Вы можете ознакомиться с оставшейся частью этого руководства после перерыва.

Аккумулятор

Говоря прямо, каждый проект, связанный с электричеством, нуждается в источнике энергии. Будь то питание от сети, солнечная батарея, какое-то странное индуктивное устройство или химическая реакция, каждому электронному проекту нужен источник энергии. Я рассмотрел несколько различных источников питания для этого проекта, включая сетевое питание ( слишком опасно, для использования с лампочкой), велосипедный генератор (на этой неделе я сосредоточусь на силовых тренировках. Кардио на следующей неделе), хомяков и колеса (сжигание хомяков в качестве источника топлива и использование теплообменника для вращения турбины) и магниты (как они работают?).В конце концов, я решил использовать аккумулятор для питания лампочки в этом проекте.

Battery

Аккумулятор, используемый в этой сборке. Он состоит из четырех элементов «D», соединенных последовательно через батарейный отсек COMF UM-1 × 4. Он обеспечивает 6 вольт на своих клеммах.

Источником питания для этого проекта является батарея , поскольку она состоит из набора элементов. [Бенджамин Франклин] придумал эту терминологию, имея в виду артиллерийские соединения.Подобно тому, как для формирования артиллерийской батареи требуется более одной пушки, для формирования одной электронной батареи требуется более одного элемента. Да, это означает, что элементы AA, AAA, C и D являются не батареями как таковыми, а отдельными элементами. Они становятся батареями только при совместном использовании. Единственным исключением является 9-вольтная батарея, состоящая из восьми ячеек AAAA (то есть четырехкратной А). Шутки в сторону. возьмите плоскогубцы к 9-вольтовой батарее и убедитесь сами.

В этом проекте я использовал элементы «D», так как они имеют большую емкость, чем элементы AAA, AA и C.Для этого проекта жизненно важно продлить жизнь D-клеток; Я очень рассчитываю, что этот проект будет лежать в глубине моего шкафа или спрятан в каком-нибудь ящике на долгое время, пока я не наткнусь на него однажды и не вспомню прекрасное апрельское утро, когда я написал этот урок, питаемый как минимум двумя горшками кофе.

Конечно, просто поставить батарею рядом с лампочкой не поможет. К сожалению, теория линий электропередачи слишком широка, чтобы ее можно было охватить в этом коротком руководстве, поэтому сейчас мне просто нужно охватить основы.У этой батареи есть два вывода; положительный и отрицательный. Если мы подключим положительный провод к отрицательному, через зазор будет проходить электричество. При более высоком напряжении может образоваться небольшая искра. С теми напряжениями, с которыми мы здесь работаем, это довольно безопасно, хотя даже при таком небольшом напряжении можно убить себя электрическим током. Хотя это возможно только при ударе электродами в сердце и подаче электроэнергии, безопасность имеет первостепенное значение при игре с электричеством.

Лампочка

Поскольку соединять вместе положительную и отрицательную клеммы батареи невероятно глупо, мы могли бы также добавить лампочку.Для этой сборки я использую лампочку на 6 В, которая идеально сочетается с нашей батареей из четырех элементов D. Так же, как и у нашего батарейного отсека, патрон для лампочки крепится к куску фанеры, что намного удобнее и эргономичнее любого фонарика или электрического фонаря.

Вы можете заметить, что на картинке ниже лампочка не горит. Это связано с тем, что лампочка не полностью вкручена в патрон. Да, в отличие от светодиодов, на которых припаиваются электрические контакты, лампочки обычно включаются в цепь с цоколем винтового типа.Как и в случае с крышкой банки с арахисовым маслом, вы ввинчиваете лампочку в патрон, поворачивая ее по часовой стрелке. Чтобы снять лампочку с арахисового масла, открутите ее, повернув против часовой стрелки.

Прежде чем мы перейдем к собственному процессу включения лампочки путем ввинчивания ее в основание, давайте сначала рассмотрим, как работает лампочка. Лампочка была изобретена [Томасом Эдисоном] после многих, многих неудачных попыток создать практический электрический свет. Лампочка, которую я использую, пропускает электрический ток через вольфрамовую нить, нагревая ее и производя свет в виде излучения черного тела.Прежде чем открыть вольфрам как идеальную нить для электрического света, [Эдисон] испробовал сотни различных материалов, от карбонизированного бамбука до надежд и мечтаний молодого человека [Николы Тесла]. Конечно, у использования вольфрама были свои недостатки — в то время вольфрам не использовался в коммерческих целях, а его чрезвычайно высокая температура плавления, самая высокая из всех элементов, делала его непрактичным для использования в промышленности.

Использование

[Эдисоном] вольфрама в его успешной лампочке гарантировало постоянную работу тысяч горняков вольфрама в глухих вольфрамовых городах Западной Вирджинии.Жизнь там была нелегкой: продавать душу в фирменный магазин и смотреть, как ваш сын вырастет и устроится на работу после того, как вы потерялись в трагическом обрушении. Конечно, условия труда улучшились после волнений шахтеров 1824 года и вмешательства губернатора Бэтмена.

В заключение, профессор на острове Гиллиган был некомпетентным дураком. Поскольку он явно не был специалистом по материалам или инженером-строителем из-за своей неспособности заделать дыру в лодке, мы можем только предположить, что он был каким-то физиком или инженером-электриком.Однако это не соответствует действиям профессора; даже второй курс бакалавриата EE сможет сконструировать простой передатчик с искровым разрядником, используя компоненты, найденные в их радио, и проводку, найденную на борту корабля.

«Ой, подожди». вы говорите: «широкополосная передача и, следовательно, передатчики с искровым разрядником незаконны». Да, в этом-то и дело. Я гарантирую, что если Профессор построил передатчик с искровым разрядником — и помните, это простейший передатчик, который можно сделать из кокосовых орехов и, возможно, одного из них.Вечерние платья Хоу — радист-любитель выследил бы их в течение нескольких часов. Мы уже знаем, что Профессор знал Морса по эпизоду второго сезона, Ghost a Go-Go , так что на самом деле ничто не мешает профессору и всем остальным покинуть остров.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *