Параллельное и последовательное соединение лампочек: подробная инструкция схемы с выключателем
Каждый день мы пользуемся источниками освещения. Лампы в источниках соединяются последовательно или параллельно. Каждый способ имеет особенности и эффективен в конкретных ситуациях.
Можно ли параллельно соединить лампочки
Этот тип подключения наиболее эффективен. Лампа соединяется с фазой и нулем. При подключении двух и более ламп подающие напряжение провода могут скручиваться.
Но чаще к общему кабелю крепят все нагрузки. Параллельное соединение бывает лучевым или шлейфовым. В первом варианте к каждой лампе подводится отдельный кабель. Во втором фаза и ноль подаются на первый источник освещения, остальные приборы подпитываются частично.
Подключение нагрузок к сети.При использовании галогенных светильников с трaнcформатором необходимо помнить, что их подключают на вторичную обмотку преобразователя с помощью клеммных колодок.
Параллельным подключением можно несколько сгладить недостатки осветительного оборудования, снизить мерцание люминесцентных ламп. В схему добавляется конденсатор для сдвига фазы всех элементов цепи.
Правила соединения лампочек
При подключении ламп необходимо соблюдать правила. Рассмотрим последовательные и параллельные соединения.
Последовательное
Последовательное соединение предполагает подключение к сети 220 В так, что через все элементы в цепи будет течь одинаковый ток. При этом распределение падений напряжения пропорционально внутренним сопротивлениям нагрузок. Мощность также распределяется пропорционально.
При использовании соединения последовательно с общим выключателем осветители будут гореть не в полную силу. При подключении ламп разных мощностей более яркое свечение будет у прибора с большим сопротивлением.
Схема стандартного последовательного подключения представлена на рисунке ниже.
Схема последовательного подключения.Параллельное
Оно отличается подачей на каждую лампу полного сетевого напряжения. Ток будет различным, в зависимости от сопротивления прибора.
Схема параллельного подключения.Проводники подводятся к патронам ламп одинаково, иногда по принципу шины, когда к общей магистрали подключаются все нагрузки.
К одному подводу можно подключить сколько угодно лампочек. Выключатель работает так же, как при последовательном подключении.
Плюсы и минусы параллельного соединения
Плюсы:
- если один элемент выйдет из строя, остальные продолжат работать;
- цепь дает максимально яркий свет, поскольку к каждому прибору подводится полное напряжение;
- от одной лампы можно отвести сколько угодно проводов для подключения дополнительных нагрузок (потребуется один ноль и конкретное количество фаз) ;
- подходит для энергосберегающих электрических устройств.
Недостатков пpaктически нет, если не считать большого количества проводников в разветвленной системе с множеством ламп.
Применение
В быту параллельное соединение встречается очень часто. Например елочные гирлянды, где все лампочки имеют максимальную яркость свечения.
Подключением можно создавать интерьерную подсветку любой длины. Замена сгоревшего элемента делается легко. Два прибора по 60 Вт можно поменять на одну лампу мощностью 10 Вт без ущерба для параметров освещенности. Это свойство цепи используется опытными электриками для выявления фазы в трехфазных сетях.
Галогенные лампы и приборы накаливания не только дают яркое свечение, но нагревают окружающую среду. По этой причине их часто используют в гаражах, ангарах или мастерских для отапливания помещений. Для этого подключают приборы к сети, размещая в металлическом блоке. Конструкция прогревается до 60 градусов и поддерживает комфортную температуру в помещении. Однако высокие мощности приводят к частому перегоранию ламп.
Видео по теме: ЧТО ТАКОЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Параллельное подключение применяется в ленточных подсветках, люстрах, уличном освещении. Каждой лампой при этом можно управлять отдельно, что повышает удобство использования общей сети. Надо лишь вмонтировать в систему нужное количество выключателей.
В домах и квартирах параллельно подключаются к сети не только приборы освещения, но и различная аппаратура.
При создании осветительных приборов со светодиодными элементами нередко используется смешанное подключение на основе последовательной цепи нагрузок с последующим параллельным соединением ее с такой же цепочкой.
Советуем посмотреть: Как понять - последовательно или параллельно соединить лампы или нагрузку
Положи в корзину сразу, потом забудешь:
Пример расчета соединения ламп разной мощности
Чтобы разобраться в различиях, достаточно знания закона Ома и других простых электрических законов.
Пусть имеется лампочка накаливания на напряжение 220 вольт. На частоте 50 Гц она представляет собой чисто активное сопротивление, поэтому с ней удобнее разбираться в начальных вопросах. Если лампа имеет мощность 100 Ватт, то при включении в сеть через нее пойдет ток I=P/U=100 ватт/220 вольт=0,5 А (приблизительно, достаточно для рассуждений). На ней будет падать полное напряжение сети 220 вольт. Можно вычислить сопротивление нити: R=U/I=220 вольт /0,5 ампер =400 Ом (приблизительно).
Если подключить вторую аналогичную лампочку параллельно первой, то очевидно, что все сетевое напряжение будет приложено к каждой лампе. Потрeбляемый ток Iпотр разветвится на два потока и через каждую лампочку пойдет ток I=U/R=220 вольт/400 Ом=0,5 ампер. Потрeбляемый ток будет равен сумме двух токов (так гласит первый закон Кирхгофа) и составит 1 А. В итоге обе лампы будут находиться под полным сетевым напряжением, через них потечет номинальный ток, и общий световой поток будет равен удвоенному потоку одного светильника.
Параллельное и последовательное соединение источников света равной мощности.Если два одинаковых светильника соединить последовательно, то сетевое напряжение разделится между ними, и на каждой будет падать около 110 вольт. Общее сопротивление цепи станет равным Rобщ=400+400=800 Ом, и ток через каждую лампу (при последовательном соединении он одинаков для каждого элемента) составит Iлампы=U/Rобщ=220 вольт/800 Ом = 0,25 А. В итоге получается:
- на каждой лампе падает только половина сетевого напряжения;
- через каждую лампу течет ток, уменьшенный от номинального в 2 раза.
Чтобы оценить световой поток ламп накаливания для данного случая, можно воспользоваться законом Джоуля-Ленца. Свечение ламп накаливания осуществляется за счет нагрева нити. За период времени t нить выделит количество теплоты Q=I2*R*t=U*I*t. Ток уменьшится в два раза, напряжение на одной лампе тоже в два раза. Значит можно ожидать уменьшение светового потока в 2*2=4 раза. Для двух ламп поток уменьшится в два раза относительно одной лампы в номинальном режиме. То есть, при последовательном соединении две лампочки будут светить примерно в два раза тусклее, чем одна.
Проблему можно решить применением ламп с рабочим напряжением в два раза ниже сетевого. Если применить два стоваттных источника света на напряжение 127 вольт, то 220 вольт разделятся пополам, и каждый светильник будет работать в номинальном режиме, световой поток по сравнению с одной лампой той же мощности удвоится. Но этим не избавиться от главного недостатка такой схемы – при выходе из строя одного осветительного прибора цепь разрывается, и вторая лампа также перестает светить.
Все вышесказанное касается ламп с одинаковой мощностью. Если мощность светильников заметно отличается, то в схемах возникают следующие эффекты. Пусть одна лампа на 220 вольт имеет мощность 70 ватт, другая 140.
Тогда номинальный ток первой I1=P/U=70/220=0,3 ампера (округленно), второй – I2=140/220=0,7 ампера. Сопротивление нити менее мощного светильника R1=U/I=220/0,3=700 ом, второй – R2=220/0,7=300 ом.
Параллельное и последовательное соединение источников света различной мощности.Лампе с большей мощностью соответствует меньшее сопротивление нити.
При параллельном соединении напряжение на обоих приборах будет равным, через каждую лампу пойдет свой ток. Общий ток потрeбления равен сумме двух токов Iпотр=0,3+0,7=1 ампер. Каждая лампа работает в номинальном режиме и потрeбляет свой ток.
При последовательном соединении ток будет ограничен сопротивлением Rобщ=300+700=1000 Ом и будет равен I=U/R=220/1000=0,2 А. Напряжение распределится пропорционально сопротивлению нити (мощности). На лампе в 140 ватт оно составит 1/3 от 220 вольт – приблизительно 70 вольт. На маломощной лампе - 2/3 от 220 вольт. То есть, около 140 вольт. Обе лампы будут светить с недокалом из-за снижения напряжения и тока, но режим для них будет облегченным. Другое дело, если используются лампы на половину сетевого напряжения. На лампе меньшей мощности напряжение будет выше допустимого, и разница будет тем больше, чем больше разница в мощностях. Такая лампа скоро выйдет из строя. И это еще один недостаток последовательного включения ламп. Поэтому такое подключение на пpaктике используется крайне редко. Исключение – последовательное соединение люминесцентных ламп. Считается, что при такой схеме они работают более устойчиво.
Подытоживая отличия параллельного включения от последовательного:
- при параллельном включении напряжение на всех потребителях одинаково, ток распределяется пропорционально мощности светильников (если мощность одинакова, то токи будут равными), общий ток потрeбления равен сумме токов всех ламп;
- при последовательном соединении ток через все лампы будет одинаковый, он определяется общим сопротивлением цепи (и будет меньше тока самой маломощной лампы), напряжение на потребителях распределится пропорционально мощности ламп (если она одинакова, то напряжения будут равными).
Пользуясь этими принципами, можно проанализировать работу любой схемы.
Как избежать ошибок
Подключать электроприборы к сети необходимо с соблюдением правил электротехники. Особенности подключения не очевидны и могут быть непонятны далеким от тематики людям.
Важно учесть:
- Каждый тип подключения имеет особенности, связанные с законом Ома. В последовательном соединении ток равен на всех участках цепи, тогда как напряжение зависит от сопротивления. В параллельном соединении одинаковым оказывается напряжение, а общая сила тока складывается из величин отдельных участков.
- Любую цепь не стоит перегружать, это может привести к нестабильной работе приборов и повреждению проводников.
- В параллельном соединении сечение проводов должно соответствовать подаваемой нагрузке, иначе неизбежен перегрев проводников с последующим расплавлением обмотки и коротким замыканием.
- В выключатель подводится фаза, ноль уходит на осветительный прибор. Пренебрежение правилом может привести к поражению током при замене лампы, поскольку даже в выключенном состоянии устройство находится под напряжением.
- Основной провод от светильника подсоединяется к общему контакту. Если его подключить к отводу, будет работать только часть цепи.
- Перед установкой выключателя лучше заранее промаркировать провода. При монтаже будет просто соединить между собой одноименные проводники.
Отказ от рекомендаций может стать причиной нестабильной работы осветительного оборудования, быстрого перегорания ламп и повлечь серьезные травмы с риском для жизни.
Комментарии:
По информации, взятой из разных источников, этот род объединяет 15–40 видов, однако культивируют лишь 9 из них...
30 04 2024 3:13:18
Процесс несложный, если следовать определенному алгоритму действий...
29 04 2024 12:32:16
Впервые попав в тропические заросли монстеры, путешественники весьма испугались устрашающего вида крупнолистых лиан, которые оказались совершенно безвредными...
28 04 2024 17:49:48
Но есть разновидности комнатных растений, которые совмещают в себе эти качества...
27 04 2024 9:29:37
Кустарник сильноветвистый, относится к семейству Розовые...
26 04 2024 21:59:37
Одним из таких лекарственных растений может стать девясил высокий (девясил обыкновенный, Inula helenium) или, как его еще называют в народе – желтый цвет, луговой аман, слезы Елены, сердце Елены, оман, дивосил, девясильник и др...
25 04 2024 19:11:34
Для комнатных условий выведено множество гибридных сортов...
24 04 2024 20:13:53
Невзирая на резкий и необычный аромат, побеги растения добавляются в пряные блюда, абсент, декоративную косметику...
23 04 2024 21:27:27
Однако после зим с переменчивой погодой, частыми оттепелями или скудным снежным покровом эти цветы могут погибнуть или не зацвести...
22 04 2024 14:16:11
Повышенная морозостойкость (до – 45 градусов) и устойчивость к погодным аномалиям позволяет выращивать спирею на большей части территории нашей страны...
21 04 2024 1:39:34
Arenaria) или Песчанка входит в семейство Гвоздичные (лат...
20 04 2024 0:41:19
Садоводы бывшего СССР смогли познакомиться с необычной ягодой в конце 80-х годов прошлого столетия...
19 04 2024 9:21:54
Удручающая статистка, ничего не скажешь… И это на фоне активной пропаганды здорового образа жизни и постепенного удорожания сигарет...
18 04 2024 17:23:20
Последняя быстро растёт и достигает огромных размеров без вмешательства садовода...
17 04 2024 20:15:41
Питательное удобрение можно сделать своими руками из травы и сорняков, растущих на ваших участках...
16 04 2024 8:38:44
Почвосмесь выложить на поддон ровным тонким слоем и выдержать в раскалённой духовке 10 минут...
15 04 2024 11:15:29
Манжетка едина, а русских названий у нее много и все они отражают любовь народной медицины, смотри таблицу: Таблица...
14 04 2024 12:36:47
Цветок не выносит сквозняков, холодной воды, неправильной почвы...
13 04 2024 7:31:35
Грунт можно приготовить самостоятельно, но на это нужно время, да и не у всех есть в запасе все нужные компоненты...
12 04 2024 6:36:10
Чего стоит только елка рядом с домом, которую на Новый год можно украсить гирляндой сияющих лампочек, или сосна, а кедр...
11 04 2024 3:29:38
Результат скрещивания — морозостойкий неприхотливый сорт со специфическим вкусом...
10 04 2024 12:59:57
Всему виной различные вещества, которые способны выделять наши «обновки»...
09 04 2024 3:11:43
Растение имеет роскошный вид, создается впечатление, что вырастить его сложно...
08 04 2024 15:25:39
Большинство флористов-любителей пытаются развести у себя на окне эти цветы, чтобы любоваться ими круглый год, включая даже холодное время...
07 04 2024 3:26:19
Но особенностью растения является его капризность в отношении климата...
06 04 2024 10:49:52
В природе наиболее часто они встречаются в Японии и в Гималаях...
05 04 2024 0:31:43
Подготовка чеснока к посадке осенью под зиму снижает риск повреждения зубков и способствует быстрому росту весной...
04 04 2024 17:24:30
К зиме низкое дерево теряет хвою, соответственно виду, но оригинальные изгибы веток с зачатками побегов и шишками по-своему живописные...
03 04 2024 6:54:43
Удаление длинных веток жасмина помогает оформить симметрию или придать желаемую форму...
02 04 2024 19:21:36
Качественная почва для цветов одно из условий их роста и здоровья...
01 04 2024 8:50:29
Но далеко не все огородники решаются попробовать вырастить эту капустную культуру на участке, ошибочно полагая, что это сложно или пpaктически невозможно...
31 03 2024 8:24:29
Где растет папоротник Орляк? Он распространен пpaктически по всему Земному шару, за исключением полярных областей и непригодной для жизни пустыни...
30 03 2024 23:22:45
Для пересадки подходит не только специализированный субстрат, но и универсальный, для комнатных декоративнолиственных растений...
29 03 2024 19:41:46
Цветет пышно и щедро, выносливый и неприхотливый цветок обычно высаживают как фоновое растение в цветниках с розами, флоксами, ге opгинами...
28 03 2024 18:13:56
Оно формирует необычные плотные дернины, имеющие шарообразную форму...
27 03 2024 6:42:52
Эффектные пышные бутоны разных оттенков, неповторимый свежий аромат и буйная зелень затмевают большую часть соседей по цветнику на весь период цветения...
26 03 2024 15:11:26
В связи с этой особенностью выбирать грунт для них нужно как можно тщательнее...
24 03 2024 22:44:39
Например, посадил их ещё дед или прадед, нравится вкус старых сортов, не хочется ждать несколько лет, пока подрастут молодые деревья и начнут давать плоды...
23 03 2024 12:36:27
Лечебные свойства шиповника были известны еще с XVI века...
22 03 2024 12:32:20
Первый – это холодостойкость...
21 03 2024 23:34:49
Его продают разные торговые марки, в том числе и в пакетах с названием «Агроперлит»...
20 03 2024 14:25:27
У нас в продаже ее встретишь редко, хотя зимостойкость позволяет выращивать ее в средней полосе России и южнее...
19 03 2024 4:29:51
Также её называют «вербена аргентинская»...
18 03 2024 21:51:18
Для зимнего хранения посевами семян занимаются в начале июля...
16 03 2024 10:12:16
Лиственное растение — естественный обитатель дикой природы Китая и Северной Америки...
14 03 2024 4:15:48
Следование принципам здоровых перекусов, исключение одних и преобладание других продуктов, поможет контролировать уровень сахара в крови, что убережет от осложнений...
13 03 2024 11:50:35
Выбирая место под грядку необходимо знать, что место должно быть солнечным, земля рыхлая и плодородная...
12 03 2024 19:50:45
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::