Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Схема параллельного подключения ламп с фото

Вот вы въехали в новую квартиру либо же просто захотели поменять старые надоевшие светильники в своем жилище на более новые. Может быть, вы решили вместо одной маленькой люстры с одной лампой накаливания повесить большую люстру с четырьмя или пятью лампочками. При таких условиях нередко возникает надобность выполнить одновременное подключение нескольких источников света к одному единственному выключателю. Здесь, разумеется, пригодится параллельная схема подключения лампочек.

В целом – ничего сложного, такой принцип подключения многие помнят еще со школьных уроков по физике. Но если вы уже давно забыли школьный курс – не беда. Мы напомним вам, как выглядит такой способ монтажа и каким образом он осуществляется.

Советуем прочитать — Как правильно выбрать светодиодные лампы для дома

Особенности параллельного подключения ламп

По сути, параллельное соединение элементарно: у нас имеется одна фаза на входе, ноль и «земля». Каждый из перечисленных проводников подводится к каждому патрону лампочки и соответствующим образом подсоединяется. Демонстрируем наглядную схему подобного подключения:

Схема параллельного подключения светильников

На стандартной упрощенной электрической схеме такого рода соединение будет изображено следующим образом:


Преимущество именно такого метода подключения лампочек к электрической сети в том, что при выходе из строя одного элемента цепочки (допустим, у вас перегорела лишь одна лампа накаливания) все остальные элементы продолжают спокойно работать.

Здесь сразу же в противовес вспоминается принцип работы новогодней гирлянды, знакомый всем нам еще из детства – последовательное подключение элементов.

При таком способе подключения поломка одной лампочки ставит крест на работе всех остальных. Соответственно, не стоит прибегать к подобному альтернативному методу при монтаже освещения у себя дома. Ведь вследствие последовательного подключения вы весьма намучаетесь с поиском причины поломки при перегорании одной из ламп, так что никакого смысла в этом, разумеется, нет.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Основные схемы подключения ламп | Полезные статьи

О том, как подключать к электросети обыкновенные лампочки, знают практически все, но вот подключение низковольтных галогенных или люминесцентных ламп часто становится проблемой. В большинстве случаев используется иная схема подключения лампы — сложная, но более экономичная.

Подключение галогенных ламп

Рисунок 1. Схема подключения галогенной лампы через трансформатор В целях повышения безопасности эксплуатации и экономии электроэнергии все чаще применяется схема подключения лампы освещения, предполагающая использование пониженного напряжения. Низковольтные галогенные лампы такие же яркие, как и обычные, но при этом потребление энергии существенно сокращается.

Подключение галогенных ламп осуществляется при помощи специальных источников питания (трансформаторов) на 6 В, 12 В или 24 В. Кроме того, использование такой схемы подключения с применением понижающего трансформатора продлевает жизнь лампочек.

Сама схема подключения довольно проста: галогенные лампы соединяются между собой параллельно и подсоединяются к трансформатору, при этом общая мощность всех ламп не должна превышать мощности используемого трансформатора. Управление освещением осуществляется простым выключателем, подключаемым к трансформатору на стороне 220 В.

 

Единственное, чем такая схема подключения галогенных ламп неудобна — нужно где-то поместить трансформатор, что не всегда удобно, несмотря на небольшие размеры устройства.

Подключение люминесцентных ламп

Рисунок 2. Схема подключения одной люминесцентной лампы через стартер Рисунок 3. Схема подключения двух люминесцентных ламп через стартер Люминесцентные лампы проще всего включать в электрическую сеть по распространенной стартерной схеме. Такая схема подключения дневной лампы не только проста, но и эффективна. По подобной схеме можно подключать и несколько ламп (тандемная схема).

Здесь применяется специальный «пускатель» — стартер, который представляет собой биметаллический контакт. Есть два распространенных типа стартеров, на которых может базироваться схема подключения люминесцентных ламп: рассчитанных на сетевое напряжение в 127 В и 220 В.

 

Способы подключения ламп

Рисунок 4. Последовательное подключение ламп Галогенные, люминесцентные и прочие энергосберегающие лампы можно подключать двумя способами: последовательно и параллельно.

Последовательное подключение. Подразумевает подключение нуля и фазы к первой лампе, подключение к ней следующей и т. д. Эта схема применяется довольно редко, так как имеет ряд недостатков: уменьшение яркости ламп, а также тот факт, что если одна лампа в цепи перегорит, все последующие за ней тоже перестают работать.

 

Рисунок 5. Параллельное подключение ламп Параллельное соединение. Подразумевает, что все элементы электрической цепи будут своими контактами подключены к фазе и нулю. Если в такой схеме перегорит одна лампа, остальные будут и дальше гореть.

 

Кабельно-проводниковая продукция для подключения ламп

Как правило, для подключения большинства типов ламп вполне достаточно использование медного многожильного провода с сечением жил 0,5–1,5 мм (например, ПВС 2х1,5 или ПВС 3х1,5).

Параллельное соединение светильников: точечных, люминесцентных

Доброго времени суток уважаемые читатели блога. Темой поста будет параллельное соединение светильников, и работу будем делать как всегда самостоятельно.

Такое подключение можно применить для включения через одноклавишный выключатель нескольких точечных светильников, нескольких бра, лампочек люстры.

Конечно, электропроводку под ваши замыслы лучше планировать и делать во время ремонта, что бы потом не штробить стены.

Немного юмора и за дело.

Это здание построено по уникальной, ныне утерянной технологии — без единого матерного слова…

Параллельное соединение лампочек на схеме выглядит таким образом.

 

Схема параллельного соединения ламп

 

Схема подключения таким способом ламп через выключатель выглядит так.

Параллельное включение ламп через выключатель

Теперь, как это будет на практике.

Подключение ламп через выключатель

В процессе электромонтажа вы устанавливаете распределительную коробку, от которой опускаете вниз осевую линию и на высоте 90 сантиметров от пола делаете отверстие коронкой под установочную коробку (подрозетник) для выключателя и, используя строительный гипс ее замазываете.

Высота установки выключателя, розеток, распред/коробок

От подрозетника до распред коробки и от нее до потолка должна быть проделана штроба, в которой будут прокладываться провода.

К распределительной коробке подводится электропитание, трёхжильным проводом, рабочий ноль (голубой или синий), фаза (коричневый) и заземление (желтый или зеленый), могут быть и другие цвета, мы рассмотрим этот цветовой вариант.

Параллельное соединение светильников

От распределительной коробки к подрозетнику опускаем двужильный провод и заделываем его в заранее сделанную штробу.

Затем от распред коробки прокладываем трёхжильный провод к первому светильнику и закрепляем его. От первого светильника прокладываем провод ко второму светильнику и так далее.

Теперь, когда провода заложены, сделаем их соединение. В распределительной коробке зачищаем три жилы питающего кабеля, зачищаем три провода кабеля, идущего к первому светильнику, и зачищаем два провода кабеля идущего к выключателю.

Синий (нулевой) зачищенный провод питающего кабеля соединяем с синим проводом, идущему к светильнику, посредством скрутки. Заземляющий желтый провод питающего кабеля соединяем с желтым проводом, уходящему к светильнику.

Далее коричневый (фазовый) провод питающего кабеля соединяем с синим проводом кабеля, уходящего к выключателю.

Коричневый провод кабеля идущему к выключателю соединяем с коричневым проводом, идущему к светильнику. Все хорошо скрученные провода пропаиваем, или опрессовываем и изолируем.

Соединять провода в коробке можно и другим способом, используя зажимы или клеммы.

Теперь от первого светильника, к которому подвели трехжильный кабель от распред коробки, протягиваем и закрепляем отрезок кабеля ко второму светильнику, к третьему и так далее.

Остается подключить светильники. Зачищаем провода, пришедшие к первому светильнику, провода, уходящие ко второму светильнику и провода самого светильника.

Берем два синих (нулевых) провода и провод от светильника, скручиваем, пропаиваем, изолируем. Далее скручиваем два коричневых фазных и второй провод от светильника и тоже скручиваем, пропаиваем и изолируем.

Если в светильнике предусмотрено заземление, третий провод или заземляющий винт, то подключаем к заземляющим контактам два желтых (зеленых) провода. Такой способ подключения светильников называется шлейфным.

Шлейфное соединение ламп или светильников

Во много рожковой люстре параллельное соединение проводов делается немного иначе и называется оно лучевое. От каждой лампы светильника идет два провода. К люстре от распред коробки приходит питающий трехжильный кабель.

Лучевое соединение ламп

Зачищаем все жилы питающего кабеля, берем синий (нулевой) и по одному проводу от каждой лампочки скручиваем, пропаиваем и изолируем.

Затем берем коричневый (фазный) провод и оставшиеся провода от каждой лампы и также скручиваем, пропаиваем и изолируем. Желтый заземляющий провод подключаем к заземляющему контакту.

У параллельного соединения есть плюс по сравнению с последовательным соединением, при выходе из строя одной лампочки все остальные работают.

Вот такое оно параллельное соединение светильников. Удачного вам электромонтажа.

С уважением, Игорь Вилков.

Как параллельно подключить лампы – Telegraph

Зайцева Полина Максимовна
Последовательное и параллельное соединение ламп ↗лампа лупа
Последовательное соединение ламп накаливания. … И как всегда по традиции ролик о последовательном и параллельном подключении ламп … А если, все-таки, подключить параллельно и использовать диммер, …

5 применений последовательного соединения ламп …
Как известно, в быту повсеместно используется параллельное подключение ламп. Однако последовательная схема также может …

Как параллельно подключить лампы


Как соединить светодиодные лампы последовательно или …Подключение лампы на один выключатель или на несколько. Как подключить лампу через выключатель? Главным нюансом при подключении является то, …

Параллельное и последовательное и соединение ламп в … ↗Параллельное соединение ламп используется всюду в быту. … включить свет и там и там, то эти лампы окажутся соединены между собой параллельно. … напряжение питания во всем помещении, и осуществить подключение.

Параллельное подключение лампочек
Параллельно соединенные лампочки. При таком способе обычно используется шлейфовое и лучевое подключение: Первый метод – это …

Параллельное подключение лампочек ↗Здесь параллельно подключены три лампы накаливания. Для удобства в схеме установлен выключатель. Принципиальная схема (рис. б) изображает …

Последовательное подключение лампочек: схема …
Как лучше подключить лампочки последовательно или параллельно. Содержание статьи:.

Способы подключения ламп: последовательное … ↗Как подключить лампу через выключатель? Главным нюансом при подключении является то, что нулевой провод питания непосредственно подключается …

Схема параллельного подключения ламп – Сам электрик
При подключении света в доме и квартире иногда возникает ситуация, когда нужно несколько источников света подключить к одному …

Электрическая схема последовательного соединения. Параллельное и последовательное соединение

В электротехнике и электронике очень широко используются резисторы. Применяются они в основном для регулирования в схемах тока и напряжения. Основные параметры: электрическое сопротивление (R) измеряется в Омах, мощность (Вт) , стабильность и точность их параметров в процессе эксплуатации. Можно вспомнить ещё множество его параметров, — ведь это обычное промышленное изделие.

Последовательное соединение

Последовательное соединение — это такое соединение, при котором каждый последующий резистор подключается к предыдущему, образуя неразрывную цепь без разветвлений. Ток I=I1=I2 в такой цепи будет одинаковым в каждой её точке. Напротив, напряжение U1, U2 в различных её точках будет разным, причём работа по переносу заряда через всю цепь, складывается из работ по переносу заряда в каждом из резисторов, U=U1+U2. Напряжение U по закону Ома равно току, умноженному на сопротивление, и предыдущее выражение можно записать так:

где R — общее сопротивление цепи. То есть по простому идет падение напряжения в точках соединения резисторов и чем больше подключенных элементов, тем больше происходит падение напряжения

Отсюда следует, что
, общее значение такого соединения определяется суммированием сопротивлений последовательно. Наши рассуждения справедливы для любого количества последовательно соединяемых участков цепи.

Параллельное соединение

Объединим начала нескольких резисторов (точка А). В другой точке (В) мы соединим все их концы. В результате получим участок цепи, который называется параллельным соединением и состоит из некоторого количества параллельных друг другу ветвей (в нашем случае – резисторов). При этом электрический ток между точками А и B распределится по каждой из этих ветвей.

Напряжения на всех резисторах будут одинаковы: U=U1=U2=U3, их концы — это точки А и В.

Заряды, прошедшие за единицу времени через каждый резистор, в сумме образуют заряд, прошедший через весь блок. Поэтому суммарный ток через изображенную на рисунке цепь I=I1+I2+I3.

Теперь, использовав закон Ома, последнее равенство преобразуется к такому виду:

U/R=U/R1+U/R2+U/R3.

Отсюда следует, что для эквивалентного сопротивления R справедливо:

1/R=1/R1+1/R2+1/R3

или после преобразования формулы мы можем получить другую запись, такого вида:
.

Чем большее количество резисторов (или других звеньев электрической цепи, обладающих некоторым сопротивлением) соединить по параллельной схеме, тем больше путей для протекания тока образуется, и тем меньше общее сопротивление цепи.

Следует отметить, что обратная сопротивлению величина называется проводимостью. Можно сказать, что при параллельном соединении участков цепи складываются проводимости этих участков, а при последовательном соединении – их сопротивления.

Примеры использования

Понятно, что при последовательном соединении, разрыв цепи в одном месте приводит к тому, что ток перестает идти по всей цепи. Например, ёлочная гирлянда перестаёт светить, если перегорит всего одна лампочка, это плохо.

Но последовательное соединение лампочек в гирлянде даёт возможность использовать большое количество маленьких лампочек, каждая из которых рассчитана на напряжение сети (220 В), делённое на количество лампочек.


Последовательное соединение резисторов на примере 3-х лампочек и ЭДС

Зато при последовательном подключении предохранительного устройства его срабатывание (разрыв плавкой вставки) позволяет обесточить всю электрическую цепь, расположенную после него и обеспечить нужный уровень безопасности, и это хорошо. Выключатель в сеть питания электроприбора включается также последовательно.

Параллельное соединение также широко используется. Например, люстра – все лампочки соединены параллельно и находятся под одним и тем же напряжением. Если одна лампа перегорит, — не страшно, остальные не погаснут, они остаются под тем же самым напряжением.


Параллельное соединение резисторов на примере 3-х лампочек и генератора

При необходимости увеличения способности схемы рассеивать тепловую мощность, выделяющуюся при протекании тока, широко используются и последовательное, и параллельное объединение резисторов. И для последовательного, и параллельного способов соединения некоторого количества резисторов одного номинала общая мощность равна произведению количества резисторов на мощность одного резистора.

Смешанное соединение резисторов

Также часто используется смешанное соединение. Если,например необходимо получить сопротивление определенного номинала, но его нет в наличии можно воспользоваться одним из выше описанных способов или воспользоваться смешанным соединением.

Отсюда, можно вывести формулу которая и даст нам необходимое значение:

Rобщ.=(R1*R2/R1+R2)+R3

В нашу эпоху развития электроники и различных технических устройств в основе всех сложностей лежать простые законы, которые поверхностно рассматриваются на данном сайте и думаю, что вам они помогут успешно применять в своей жизни. Если например взять ёлочную гирлянду, то соединения лампочек идет друг за другом, т.е. грубо говоря это отдельно-взятое сопротивление.

Не так давно гирлянды стали соединятся смешанным способом. Вообще, в совокупности все эти примеры с резисторами взяты условно, т.е. любым элементом сопротивления может быть ток проходящий через элемент с падением напряжения и выделением тепла.

Подробности Категория: Статьи Создано: 06.09.2017 19:48

Как подключить в кукольном домике несколько светильников

Когда вы задумываетесь о том как сделать освещение в кукольном домике или румбоксе, где не один, а несколько светильников, то встает вопрос о том, как их подключить, объединить в сеть. Существует два типа подключения: последовательное и параллельное, о которых мы слышали со школьной скамьи. Их и рассмотрим в этой статье.

Я постараюсь описать всё простым доступным языком, чтобы всё было понятно даже самым-самым гуманитариям, не знакомым с электрическими премудростями.

Примечание : в этой статье рассмотрим только цепь с лампочками накаливания. Освещение диодами более сложное и будет рассмотрено в другой статье.

Для понимания каждая схема будет сопровождена рисунком и рядом с чертежом электрической монтажной схемой.
Сначала рассмотрим условные обозначения на электрических схемах.

Название элемента Символ на схеме Изображение
батарейка/ элемент питания
выключатель
провод
пересечение проводов (без соединения)
соединение проводов (пайкой, скруткой)
лампа накаливания
неисправная лампа
неработающая лампа
горящая лампа

Как уже было сказано, существуют два основных типа подключения: последовательное и параллельное. Есть ещё третье, смешанное: последовательно-параллельное, объединяющее то и другое. Начнем с последовательного, как более простого.

Последовательное подключение

Выглядит оно вот так.

Лампочки располагаются одна за другой, как в хороводе держась за руки. По этому принципу были сделаны старые советские гирлянды.

Достоинства – простота соединения.
Недостатки – если перегорела хоть одна лампочка, то не будет работать вся цепь.

Надо будет перебирать, проверять каждую лампочку, чтобы найти неисправную. Это может быть утомительным при большом количестве лампочек. Так же лампочки должны быть одного типа: напряжение, мощность.

При этом типе подключения напряжения лампочек складываются. Напряжение обозначается буквой U , измеряется в вольтах V . Напряжение источника питания должно быть равно сумме напряжений всех лампочек в цепи.

Пример №1 : вы хотите подключить в последовательную цепь 3 лампочки напряжением 1,5V. Напряжение источника питания, необходимое для работы такой цепи 1,5+1,5+1,5=4,5V.

У обычных пальчиковых батареек напряжение 1,5V. Чтобы из них получить напряжение 4,5V их тоже нужно соединить в последовательную цепь, их напряжения сложатся.
Подробнее о том, как выбрать источник питания написано в этой статье

Пример №2: вы хотите подключить к источнику питания 12V лампочки по 6V. 6+6=12v. Можно подключить 2 таких лампочки.

Пример №3: вы хотите соединить в цепь 2 лампочки по 3V. 3+3=6V. Необходим источник питания на 6 V.

Подведем итог: последовательное подключение просто в изготовлении, нужны лампочки одного типа. Недостатки: при выходе из строя одной лампочки не горят все. Включить и выключить цепь можно только целиком.

Исходя из этого, для освещения кукольного домика целесообразно соединять последовательно не более 2-3 лампочек. Например, в бра. Чтобы соединить большее количество лампочек, необходимо использовать другой тип подключения – параллельное.

Читайте так же статьи по теме:

  • Обзор миниатюрных ламп накаливания
  • Диоды или лампы накаливания

Параллельное подключение лампочек

Вот так выглядит параллельное подключение лампочек.

В этом типе подключения у всех лампочек и источника питания одинаковые напряжения. То есть при источнике питания 12v каждая из лампочек должна иметь тоже напряжение 12V. А количество лампочек может быть различным. А если у вас, допустим, есть лампочки 6V, то и источник питания нужно брать 6V.

При выходе из строя одной лампочки другие продолжают гореть.

Лампочки можно включать независимо друг от друга. Для этого к каждой нужно поставить свой выключатель.

По этому принципу подключены электроприборы в наших городских квартирах. У всех приборов одно напряжение 220V, включать и выключать их можно независимо друг от друга, мощность электроприборов может быть разной.

Вывод : при множестве светильников в кукольном домике оптимально параллельное подключение, хотя оно чуть сложнее, чем последовательное.

Рассмотрим ещё один вид подключения, соединяющий в себе последовательное и параллельное.

Комбинированное подключение

Пример комбинированного подключения.

Три последовательные цепи, соединенные параллельно

А вот другой вариант:

Три параллельные цепи, соединенные последовательно.

Участки такой цепи, соединенные последовательно, ведут себя как последовательное соединение. А параллельные участки – как параллельное соединение.

Пример

При такой схеме перегорание одной лампочки выведет из строя весь участок, соединенный последовательно, а две другие последовательные цеписохранят работоспособность.

Соответственно, и включать-выключать участки можно независимо друг от друга. Для этого каждой последовательной цепи нужно поставить свой выключатель.

Но нельзя включить одну-единственную лампочку.

При параллельно-последовательном подключении при выходе из строя одной лампочки цепь будет вести себя так:

А при нарушении на последовательном участке вот так:

Пример:

Есть 6 лампочек по 3V, соединенные в 3 последовательные цепи по 2 лампочки. Цепи в свою очередь соединены параллельно. Разбиваем на 3 последовательных участка и просчитываем этот участок.

На последовательном участке напряжения лампочек складываются, 3v+3V=6V. У каждой последовательной цепи напряжение 6V. Поскольку цепи соединены параллельно, то их напряжение не складывается, а значит нам нужен источник питания на 6V.

Пример

У нас 6 лампочек по 6V. Лампочки соединены по 3 штуки в параллельную цепь, а цепи в свою очередь – последовательно. Разбиваем систему на три параллельных цепи.

В одной параллельной цепи напряжение у каждой лампочки 6V, поскольку напряжение не складывается, то и у всей цепи напряжение 6V. А сами цепи соединены уже последовательно и их напряжения уже складываются. Получается 6V+6V=12V. Значит, нужен источник питания 12V.

Пример

Для кукольных домиков можно использовать такое смешанное подключение.

Допустим, в каждой комнате по одному светильнику, все светильники подключены параллельно. Но в самих светильниках разное количество лампочек: в двух – по одной лампочке, есть двухрожковое бра из двух лампочек и трехрожковая люстра. В люстре и бра лампочки соединены последовательно.

У каждого светильника свой выключатель. Источник питания 12V напряжения. Одиночные лампочки, соединенные параллельно, должны иметь напряжение 12V. А у тех, что соединены последовательно напряжение складывается на участке цепи
. Соответственно, для участка бра из двух лампочек 12V (общее напряжение)делим на 2 (количество лампочек), получим 6V (напряжение одной лампочки).
Для участка люстры 12V:3=4V (напряжение одной лампочки люстры).
Больше трех лампочек в одном светильнике соединять последовательно не стоит.

Теперь вы изучили все хитрости подключения лампочек накаливания разными способами. И, думаю, что не составит труда сделать освещение в кукольном домике со многими лампочками, любой сложности. Если же что-то для вас ещё представляет сложности, прочитайте статью о простейшем способе сделать свет в кукольном домике, самые базовые принципы. Удачи!

Практически каждому, кто занимался электрикой, приходилось решать вопрос параллельного и последовательного соединения элементов схемы. Некоторые решают проблемы параллельного и последовательного соединения проводников методом «тыка», для многих «несгораемая» гирлянда является необъяснимой, но привычной аксиомой. Тем не менее, все эти и многие другие подобные вопросы легко решаются методом, предложенным еще в самом начале XIX века немецким физиком Георгом Омом. Законы, открытые им, действуют и поныне, а понять их сможет практически каждый.

Основные электрические величины цепи

Для того чтобы выяснить, как то или иное соединение проводников повлияет на характеристики схемы, необходимо определиться с величинами, которые характеризуют любую электрическую цепь. Вот основные из них:

Взаимная зависимость электрических величин

Теперь необходимо определиться , как все вышеперечисленные величины зависят одна от другой. Правила зависимости несложны и сводятся к двум основным формулам:


Здесь I – ток в цепи в амперах, U – напряжение, подводимое к цепи в вольтах, R – сопротивление цепи в омах, P – электрическая мощность цепи в ваттах.

Предположим, перед нами простейшая электрическая цепь, состоящая из источника питания с напряжением U и проводника с сопротивлением R (нагрузки).

Поскольку цепь замкнута, через нее течет ток I. Какой величины он будет? Исходя из вышеприведенной формулы 1, для его вычисления нам нужно знать напряжение, развиваемое источником питания, и сопротивление нагрузки. Если мы возьмем, к примеру, паяльник с сопротивлением спирали 100 Ом и подключим его к осветительной розетке с напряжением 220 В, то ток через паяльник будет составлять:

220 / 100 = 2,2 А.

Какова мощность этого паяльника ? Воспользуемся формулой 2:

2,2 * 220 = 484 Вт.

Хороший получился паяльник, мощный, скорее всего, двуручный. Точно так же, оперируя этими двумя формулами и преобразуя их, можно узнать ток через мощность и напряжение, напряжение через ток и сопротивление и т.д. Сколько, к примеру, потребляет лампочка мощностью 60 Вт в вашей настольной лампе:

60 / 220 = 0,27 А или 270 мА.

Сопротивление спирали лампы в рабочем режиме:

220 / 0,27 = 815 Ом.

Схемы с несколькими проводниками

Все рассмотренные выше случаи являются простыми – один источник, одна нагрузка. Но на практике нагрузок может быть несколько, и соединены они бывают тоже по-разному. Существует три типа соединения нагрузки:

  1. Параллельное.
  2. Последовательное.
  3. Смешанное.

Параллельное соединение проводников

В люстре 3 лампы, каждая по 60 Вт. Сколько потребляет люстра? Верно, 180 Вт. Быстренько подсчитываем сначала ток через люстру:

180 / 220 = 0,818 А.

А затем и ее сопротивление:

220 / 0,818 = 269 Ом.

Перед этим мы вычисляли сопротивление одной лампы (815 Ом) и ток через нее (270 мА). Сопротивление же люстры оказалось втрое ниже, а ток – втрое выше. А теперь пора взглянуть на схему трехрожкового светильника.

Все лампы в нем соединены параллельно и подключены к сети. Получается, при параллельном соединении трех ламп общее сопротивление нагрузки уменьшилось втрое? В нашем случае – да, но он частный – все лампы имеют одинаковые сопротивление и мощность. Если каждая из нагрузок будет иметь свое сопротивление, то для подсчета общего значения простого деления на количество нагрузок мало. Но и тут есть выход из положения – достаточно воспользоваться вот этой формулой:

1/Rобщ. = 1/R1 + 1/R2 + … 1/Rn.

Для удобства использования формулу можно легко преобразовать:

Rобщ. = (R1*R2*… Rn) / (R1+R2+ … Rn).

Здесь Rобщ . – общее сопротивление цепи при параллельном включении нагрузки. R1 … Rn – сопротивления каждой нагрузки.

Почему увеличился ток, когда вы включили параллельно три лампы вместо одной, понять несложно – ведь он зависит от напряжения (оно осталось неизменным), деленного на сопротивление (оно уменьшилось). Очевидно, что и мощность при параллельном соединении увеличится пропорционально увеличению тока.

Последовательное соединение

Теперь настала пора выяснить, как изменятся параметры цепи, если проводники (в нашем случае лампы) соединить последовательно.

Расчет сопротивления при последовательном соединении проводников исключительно прост:

Rобщ. = R1 + R2.

Те же три шестидесятиваттные лампы, соединенные последовательно, составят уже 2445 Ом (см. расчеты выше). Какими будут последствия увеличения сопротивления цепи? Согласно формулам 1 и 2 становится вполне понятно, что мощность и сила тока при последовательном соединении проводников упадет. Но почему теперь все лампы горят тускло? Это одно из самых интересных свойств последовательного подключения проводников, которое очень широко используется. Взглянем на гирлянду из трех знакомых нам, но последовательно соединенных ламп.

Общее напряжение, приложенное ко всей цепи, так и осталось 220 В. Но оно поделилось между каждой из ламп пропорционально их сопротивлению! Поскольку лампы у нас одинаковой мощности и сопротивления, то напряжение поделилось поровну: U1 = U2 = U3 = U/3. То есть на каждую из ламп подается теперь втрое меньшее напряжение, вот почему они светятся так тускло. Возьмете больше ламп – яркость их упадет еще больше. Как рассчитать падение напряжения на каждой из ламп, если все они имеют различные сопротивления? Для этого достаточно четырех формул, приведенных выше. Алгоритм расчета будет следующим:

  1. Измеряете сопротивление каждой из ламп.
  2. Рассчитываете общее сопротивление цепи.
  3. По общим напряжению и сопротивлению рассчитываете ток в цепи.
  4. По общему току и сопротивлению ламп вычисляете падение напряжения на каждой из них.

Хотите закрепить полученные знания ? Решите простую задачу, не заглядывая в ответ в конце:

В вашем распоряжении есть 15 однотипных миниатюрных лампочек, рассчитанных на напряжение 13,5 В. Можно ли из них сделать елочную гирлянду, подключаемую к обычной розетке, и если можно, то как?

Смешанное соединение

С параллельным и последовательным соединением проводников вы, конечно, без труда разобрались. Но как быть, если перед вами оказалась примерно такая схема?

Смешанное соединение проводников

Как определить общее сопротивление цепи? Для этого вам понадобится разбить схему на несколько участков. Вышеприведенная конструкция достаточно проста и участков будет два – R1 и R2,R3. Сначала вы рассчитываете общее сопротивление параллельно соединенных элементов R2,R3 и находите Rобщ.23. Затем вычисляете общее сопротивление всей цепи, состоящей из R1 и Rобщ.23, соединенных последовательно:

  • Rобщ.23 = (R2*R3) / (R2+R3).
  • Rцепи = R1 + Rобщ.23.

Задача решена, все очень просто. А теперь вопрос несколько сложнее.

Сложное смешанное соединение сопротивлений

Как быть тут? Точно так же, просто нужно проявить некоторую фантазию. Резисторы R2, R4, R5 соединены последовательно. Рассчитываем их общее сопротивление:

Rобщ.245 = R2+R4+R5.

Теперь параллельно к Rобщ.245 подключаем R3:

Rобщ.2345 = (R3* Rобщ.245) / (R3+ Rобщ.245).

Rцепи = R1+ Rобщ.2345+R6.

Вот и все!

Ответ на задачу о елочной гирлянде

Лампы имеют рабочее напряжение всего 13.5 В, а в розетке 220 В, поэтому их нужно включать последовательно.

Поскольку лампы однотипные, напряжение сети разделится между ними поровну и на каждой лампочке окажется 220 / 15 = 14,6 В. Лампы рассчитаны на напряжение 13,5 В, поэтому такая гирлянда хоть и заработает, но очень быстро перегорит. Чтобы реализовать задумку, вам понадобится минимум 220 / 13,5 = 17, а лучше 18-19 лампочек.

Параллельное и последовательное соединение проводников – способы коммутации электрической цепи. Электрические схемы любой сложности можно представить посредством указанных абстракций.

Определения

Существует два способа соединения проводников, становится возможным упростить расчет цепи произвольной сложности:

  • Конец предыдущего проводника соединен непосредственно с началом следующего — подключение называют последовательным. Образуется цепочка. Чтобы включить очередное звено, нужно электрическую схему разорвать, вставив туда новый проводник.
  • Начала проводников соединены одной точкой, концы – другой, подключение называется параллельным. Связку принято называть разветвлением. Каждый отдельный проводник образует ветвь. Общие точки именуются узлами электрической сети.

На практике чаще встречается смешанное включение проводников, часть соединена последовательно, часть – параллельно. Нужно разбить цепь простыми сегментами, решать задачу для каждого отдельно. Сколь угодно сложную электрическую схему можно описать параллельным, последовательным соединением проводников. Так делается на практике.

Использование параллельного и последовательного соединения проводников

Термины, применяемые к электрическим цепям

Теория выступает базисом формирования прочных знаний, немногие знают, чем напряжение (разность потенциалов) отличается от падения напряжения. В терминах физики внутренней цепью называют источник тока, находящееся вне – именуется внешней. Разграничение помогает правильно описать распределение поля. Ток совершает работу. В простейшем случае генерация тепла согласно закону Джоуля-Ленца. Заряженные частицы, передвигаясь в сторону меньшего потенциала, сталкиваются с кристаллической решеткой, отдают энергию. Происходит нагрев сопротивлений.

Для обеспечения движения нужно на концах проводника поддерживать разность потенциалов. Это называется напряжением участка цепи. Если просто поместить проводник в поле вдоль силовых линий, ток потечет, будет очень кратковременным. Процесс завершится наступлением равновесия. Внешнее поле будет уравновешено собственным полем зарядов, противоположным направлением. Ток прекратится. Чтобы процесс стал непрерывным, нужна внешняя сила.

Таким приводом движения электрической цепи выступает источник тока. Чтобы поддерживать потенциал, внутри совершается работа. Химическая реакция, как в гальваническом элементе, механические силы – генератор ГЭС. Заряды внутри источника движутся в противоположную полю сторону. Над этим совершается работа сторонних сил. Можно перефразировать приведенные выше формулировки, сказать:

  • Внешняя часть цепи, где заряды движутся, увлекаемые полем.
  • Внутренняя часть цепи, где заряды движутся против напряженности.

Генератор (источник тока) снабжен двумя полюсами. Обладающий меньшим потенциалом называется отрицательным, другой – положительным. В случае переменного тока полюсы непрерывно меняются местами. Непостоянно направление движения зарядов. Ток течет от положительного полюса к отрицательному. Движение положительных зарядов идет в направлении убывания потенциала. Согласно этому факту вводится понятие падения потенциала:

Падением потенциала участка цепи называется убыль потенциала в пределах отрезка. Формально это напряжение. Для ветвей параллельной цепи одинаково.

Под падением напряжения понимается и нечто иное. Величина, характеризующая тепловые потери, численно равна произведению тока на активное сопротивление участка. Законы Ома, Кирхгофа, рассмотренные ниже, формулируются для этого случая. В электрических двигателях, трансформаторах разница потенциалов может значительно отличаться от падения напряжения. Последнее характеризует потери на активном сопротивлении, тогда как первое учитывает полную работу источника тока.

При решение физических задач для упрощения двигатель может включать в свой состав ЭДС, направление действия которой противоположно эффекту источника питания. Учитывается факт потери энергии через реактивную часть импеданса. Школьный и вузовский курс физики отличается оторванностью от реальности. Вот почему студенты, раскрыв рот, слушают о явлениях, имеющих место в электротехнике. В период, предшествующий эпохе промышленной революции, открывались главные законы, ученый должен объединять роль теоретика и талантливого экспериментатора. Об этом открыто говорят предисловия к трудам Кирхгофа (работы Георга Ома на русский язык не переведены). Преподаватели буквально завлекали люд дополнительными лекциями, сдобренными наглядными, удивительными экспериментами.

Законы Ома и Кирхгофа применительно к последовательному и параллельному соединению проводников

Для решения реальных задач используются законы Ома и Кирхгофа. Первый выводил равенство чисто эмпирическим путем – экспериментально – второй начал математическим анализом задачи, потом проверил догадки практикой. Приведем некоторые сведения, помогающие решению задачи:

Посчитать сопротивления элементов при последовательном и параллельном соединении

Алгоритм расчета реальных цепей прост. Приведем некоторые тезисы касательно рассматриваемой тематики:

  1. При последовательном включении суммируются сопротивления, при параллельном — проводимости:
    1. Для резисторов закон переписывается в неизменной форме. При параллельном соединении итоговое сопротивление равняется произведению исходных, деленному на общую сумму. При последовательном – номиналы суммируются.
    2. Индуктивность выступает реактивным сопротивлением (j*ω*L), ведет себя, как обычный резистор. В плане написания формулы ничем не отличается. Нюанс, для всякого чисто мнимого импеданса, что нужно умножить результат на оператор j, круговую частоту ω (2*Пи*f). При последовательном соединении катушек индуктивности номиналы суммируются, при параллельном – складываются обратные величины.
    3. Мнимое сопротивление емкости записывается в виде: -j/ω*С. Легко заметить: складывая величины последовательного соединения, получим формулу, в точности как для резисторов и индуктивностей было при параллельном. Для конденсаторов все наоборот. При параллельном включении номиналы складываются, при последовательном – суммируются обратные величины.

Тезисы легко распространяются на произвольные случаи. Падение напряжения на двух открытых кремниевых диодах равно сумме. На практике составляет 1 вольт, точное значение зависит от типа полупроводникового элемента, характеристик. Аналогичным образом рассматривают источники питания: при последовательном включении номиналы складываются. Параллельное часто встречается на подстанциях, где трансформаторы ставят рядком. Напряжение будет одно (контролируются аппаратурой), делятся между ветвями. Коэффициент трансформации строго равен, блокируя возникновение негативных эффектов.

У некоторых вызывает затруднение случай: две батарейки разного номинала включены параллельно. Случай описывается вторым законом Кирхгофа, никакой сложности представить физику не может. При неравенстве номиналов двух источников берется среднее арифметическое, если пренебречь внутренним сопротивлением обоих. В противном случае решаются уравнения Кирхгофа для всех контуров. Неизвестными будут токи (всего три), общее количество которых равно числу уравнений. Для полного понимания привели рисунок.

Пример решения уравнений Кирхгофа

Посмотрим изображение: по условию задачи, источник Е1 сильнее, нежели Е2. Направление токов в контуре берем из здравых соображений. Но если бы проставили неправильно, после решения задачи один получился бы с отрицательным знаком. Следовало тогда изменить направление. Очевидно, во внешней цепи ток течет, как показано на рисунке. Составляем уравнения Кирхгофа для трех контуров, вот что следует:

  1. Работа первого (сильного) источника тратится на создание тока во внешней цепи, преодоление слабости соседа (ток I2).
  2. Второй источник не совершает полезной работы в нагрузке, борется с первым. Иначе не скажешь.

Включение батареек разного номинала параллельно является безусловно вредным. Что наблюдается на подстанции при использовании трансформаторов с разным передаточным коэффициентом. Уравнительные токи не выполняют никакой полезной работы. Включенные параллельно разные батарейки начнут эффективно функционировать, когда сильная просядет до уровня слабой.

Одним из китов, на котором держатся многие понятия в электронике, является понятие последовательного и параллельного подключения проводников. Знать основные отличия указанных типов подключения просто необходимо. Без этого нельзя понять и прочитать ни одной схемы.

Основные принципы

Электрический ток движется по проводнику от источника к потребителю (нагрузке). Чаще всего в качестве проводника выбирается медный кабель. Связано это с требованием, которое предъявляется к проводнику: он должен легко высвобождать электроны.

Независимо от способа подключения, электрический ток двигается от плюса к минусу. Именно в этом направлении убывает потенциал. При этом стоит помнить, что провод, по котору идет ток, также обладает сопротивлением. Но его значение очень мало. Именно поэтому им пренебрегают. Сопротивление проводника принимают равным нулю. В том случае, если проводник обладает сопротивлением, его принято называть резистором.

Параллельное подключение

В данном случае элементы, входящие в цепь, объединены между собой двумя узлами. С другими узлами у них связей нет. Участки цепи с таким подключением принято называть ветвями. Схема параллельного подключения представлена на рисунке ниже.

Если говорить более понятным языком, то в данном случае все проводники одним концом соединены в одном узле, а вторым – во втором. Это приводит к тому, что электрический ток разделяется на все элементы. Благодаря этому увеличивается проводимость всей цепи.

При подключении проводников в цепь данным способом напряжение каждого из них будет одинаково. А вот сила тока всей цепи будет определяться как сумма токов, протекающих по всем элементам. С учетом закона Ома путем нехитрых математических расчетов получается интересная закономерность: величина, обратная общему сопротивлению всей цепи, определяется как сумма величин, обратных сопротивлениям каждого отдельного элемента. При этом учитываются только элементы, подключенные параллельно.

Последовательное подключение

В данном случае все элементы цепи соединены таким образом, что они не образуют ни одного узла. При данном способе подключения имеется один существенный недостаток. Он заключается в том, что при выходе из строя одного из проводников все последующие элементы работать не смогут. Ярким примером такой ситуации является обычная гирлянда. Если в ней перегорает одна из лампочек, то вся гирлянда перестает работать.

Последовательное подключение элементов отличается тем, что сила тока во всех проводниках равна. Что касается напряжения цепи, то оно равно сумме напряжения отдельных элементов.

В данной схеме проводники включаются в цепь поочередно. А это значит, что сопротивление всей цепи будет складываться из отдельных сопротивлений, характерных для каждого элемента. То есть общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех проводников. Эту же зависимость можно вывести и математическим способом, используя закон Ома.

Смешанные схемы

Бывают ситуации, когда на одной схеме можно увидеть одновременно последовательное и параллельное подключение элементов. В таком случае говорят о смешанном соединении. Расчет подобных схем проводится отдельно для каждой из группы проводников.

Так, чтобы определить общее сопротивление, необходимо сложить сопротивление элементов, подключенных параллельно, и сопротивление элементов с последовательным подключением. При этом последовательное подключение является доминантным. То есть его рассчитывают в первую очередь. И только после этого определяют сопротивление элементов с параллельным подключением.

Подключение светодиодов

Зная основы двух типов подключения элементов в цепи, можно понять принцип создания схем различных электроприборов. Рассмотрим пример. во многом зависит от напряжения источника тока.

При небольшом напряжении сети (до 5 В) светодиоды подключают последовательно. Снизить уровень электромагнитных помех в данном случае поможет конденсатор проходного типа и линейные резисторы. Проводимость светодиодов увеличивают за счет использования системных модуляторов.

При напряжении сети 12 В может использоваться и последовательное, и параллельное подключение сети. В случае последовательного подключения используют импульсные блоки питания. Если собирается цепь из трех светодиодов, то можно обойтись без усилителя. Но если цепь будет включать большее количество элементов, то усилитель необходим.

Во втором случае, то есть при параллельном подключении, необходимо использование двух открытых резисторов и усилителя (с пропускной способностью выше 3 А). Причем первый резистор устанавливается перед усилителем, а второй – после.

При высоком напряжении сети (220 В) прибегают к последовательному подключению. При этом дополнительно используют операционные усилители и понижающие блоки питания.

ДРЛ – параллельное соединение ПРА


Я работаю электриком на машиностроительном заводе. Снабжение наше, оставляет желать лучшего. Дошло до того, что перестали выдавать эл. лампы, вернее почти перестали. Недавно разжились лампами ДРЛ на 400 Вт, но вот беда, подходящего дросселя не было в наличии. На заброшенном складе нашли фонари уличного освещения.

К нашему счастью ПРА оказались на месте. К сожалению не тех номиналов, которые нужны (250 Вт и 125 Вт).


Решил узнать, как можно использовать найденное, к моему разочарованию, поиски в недрах инета не увенчались успехом. Кто-то пишет, что параллельное соединение дросселей возможно только при условии их абсолютной идентичности и то не более 3 шт. Кто-то, что можно запитать через утюг, или лампу накаливание такой же мощности, со вторым утверждением я полностью согласен, так как существуют бездроссельные лампы ДРЛ, то есть получается как бы две лампы в одном флаконе
А с первым я решил поспорить, так как меня терзали смутные сомнения по поводу данного утверждения, да и терять было нечего. Дроссели не те, лампы не те, что ж теперь всё выкинуть или ждать пока какой нибудь добрый снабженец выдаст мне всё необходимое? Проще сразу выкинуть! Но уж больно захотелось сделать людям приятное.
И вот, что из этого получилось:

Два совершенно разных дросселя без ущерба для себя “тянут” лампу на 400 Вт, хотя их суммарная мощность составляет 125+250=375 Вт.
Причем ставил их как есть, то есть с конденсаторами, и с клемниками.


Потом решил немного усложнить схему, добавив световые сигналы, “сеть”, “прожектор горит” и “смотреть лампу” – то есть либо лампа сгорела либо ее уже там нет .

Светодиод “Сеть” – тут все понятно, он включен на ввод, до выключателя и обозначает то, что на щит приходит напряжение. Светодиод “Смотреть лампу” – он подключен параллельно лампе – ДРЛ и сопротивление гасящего резистора выбранно так, что он загорается при отсутствии ДРЛ-ки. И наконец “Прожектор горит” – тут не обошлось без заморочек. Сразу не подумав, поставил светодиод параллельно дросселю. Немного погорев, после выключения он перестал работать. Проверил батарейкой – работает, но уже в схеме работать отказался. При выключении дросселя, он выдает бросок напряжения (Школьный курс). Пришлось использовать лампу накаливания на 24В 35 мА.

Запитал ее через гасящий резистор 5,6 кОм. Горит в полнакала (на дольше хватит). Светодиоды запитаны тоже через гасящий резистор. На светодиоде “Сеть” стоит резистор R=24 кОм, светится так же впол накала, как я писал выше ” на дольше хватит”. Резистор для светодиода “смотреть лампу” выбран экспериментально, хотя оказалось, что его номинал так же в районе 20-30 кОм. Схема подключения светодиода до безобразия проста:
Мощность резисторов по 2 Вт. Диоды, стоящие параллельно светодиоду можно не ставить, с ними надежнее. Они пропускают через себя обратную полуволну переменного тока, тем самым, защищая светодиод. Вот, что получилось в результате:

То же самое в работе:

И наконец вариант сданный в эксплуатацию:

Лампа стоит в прожекторе и ее не видно. Пускорегулирующий аппарат ДРЛ – теперь он так называется, благоразумно поставили в теплое помещение, защищенное от атмосферных осадков, так как дросселей больше взять негде (я уже писал о нашем снабжении). Прожектор радует рабочий класс, освещая дорогу в сумерках и я думаю, что надолго.
Так, что дерзайте, и не надо верить всему, что пишут во всемирной паутине. Было бы желание и все получится.
Прошу извинение за качество фото, они сделаны на мобильный телефон. На предприятие запрещено вносить фото-видео аппаратуру
Еще способ подключения ДРЛ – Подключение ДРЛ, через гасящие резисторы


В заводе на пенсию дядя пошел
Он сорок пять лет отработал как вол
За это рабочему грамоту дали
Оградку железную… и закопали.


Лампы параллельно | IOPSpark

Напряжение / разность потенциалов

Электричество и магнетизм

Параллельные лампы

Практическая деятельность для 14–16

Демонстрация

Ток, протекающий в цепи, увеличивается по мере добавления дополнительных ламп параллельно друг другу.

Аппаратура и материалы

  • Лампы (12 В 6 Вт) в держателях, 4
  • Переключатели, однополюсные, 4
  • Амперметр, 0-5 А (для этого подойдет демонстрационный)
  • Источник питания низковольтный

Примечания по охране труда и технике безопасности

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Процедура

  1. Подключите амперметр и четыре патрона лампы с переключателями к источнику низкого напряжения.
  2. Обратите внимание на ток, так как сначала включается одна, затем две, затем еще несколько ламп.

Учебные заметки

  • Любую передаваемую вами энергию можно измерить в джоулях. Пока источник питания поддерживает электрический ток через лампу, вы продолжаете получать поток энергии, который можно измерить:
    • путем улавливания светового излучения на светочувствительной бумаге
    • путем подогрева воды
    • путем измерения энергии, отдаваемой двигателем.
  • Итак, вы можете узнать, сколько джоулей энергии передается в секунду от источника питания к какому-либо другому компоненту.
  • Чем больше ламп подключается к источнику питания, тем увеличивается количество энергии, передаваемой лампами в окружающую среду в джоулях в секунду. То же самое и с током в кулонах в секунду, регистрируемым амперметром. Скорость передачи энергии увеличивается пропорционально току, потребляемому от источника питания.

Этот эксперимент прошел испытания на безопасность в октябре 2006 г.

Преимущества и недостатки различного расположения ламп в цепи

В сегодняшней статье о Electricity я объясню, как определить, расположены ли лампы последовательно или параллельно, прежде чем обсуждать их соответствующие преимущества и недостатки с помощью вопроса.

Читайте также

  1. Руководство по легкому решению вопросов, связанных с электрическими проводниками и изоляторами
  2. Применение концепций последовательной и параллельной цепей в игре
  3. Загорится ли лампочка: более пристальный взгляд на расположение проводов в лампочке

Ранее мы обсуждали расположение проводов в лампочке и ее эффекты.

Помимо понимания этой концепции, для учащихся также важно уметь идентифицировать различные варианты расположения ламп в электрической цепи – последовательную и параллельную.

После этого они должны понять, что расположение ламп в определенном порядке имеет свои преимущества и недостатки .

Вопрос

Схемы контура A и контура B

Из диаграмм видно, что и в цепи A, и в цепи B по 2 батареи и по 2 лампочки.

Единственное отличие (кроме количества переключателей) – это положение лампочек в цепи.Когда в цепи две лампочки, они могут быть расположены последовательно или параллельно.

Тем не менее, многие студенты часто имеют неправильные представления об определении лампочек «последовательно» и «параллельно». Они имеют тенденцию связывать лампочки, расположенные последовательно, чтобы они располагались рядом друг с другом, и лампочки, расположенные параллельно, чтобы одна лампочка располагалась сверху / снизу другой лампы, что неточно.

Когда лампочки в цепи расположены последовательно, существует только один путь, по которому может проходить электричество.Когда лампочки расположены параллельно, в цепи имеется больше, чем один путь, по которому может проходить электричество.

Следовательно, чтобы правильно определить расположение лампочек в цепи, учащиеся должны определить путей , по которым электричество может проходить в цепи.

Контур A

На приведенной выше диаграмме я обрисовал красным, как электричество течет от одного конца к другому концу батареи для контура A.Мы видим, что есть только один путь, по которому электричество может проходить через лампочки в контуре A. Таким образом, лампочки в контуре A расположены последовательно.

Контур B

На двух диаграммах выше я обрисовал зеленым и желтым два возможных пути, по которым электричество может проходить от одного конца батареи к другому. Из этих диаграмм ясно, что существует несколько возможных путей прохождения электричества через лампочки.Таким образом, лампы в контуре B расположены параллельно.

Ответ по части (а)

(a) В чем разница между расположением лампочек в контурах A и B?

Лампы в контуре A расположены последовательно, а лампы в контуре B – параллельно.

Преимущества и недостатки последовательного или параллельного расположения ламп

Теперь, когда мы лучше понимаем, что означает расположение лампочек последовательно и параллельно, давайте обсудим преимущества и недостатки этих двух схем.Есть четыре точки сравнения между последовательным и параллельным расположением лампочек:

  1. Яркость лампочки
  2. Срок службы батарей
  3. Самостоятельное управление лампочками
  4. Загораются ли другие лампы в цепи при перегорании одной лампы

Сравнение 1: Яркость лампы

Количество батарей в цепи определяет количество электричества, протекающего по каждому пути.Кроме того, яркость лампочки соответствует количеству получаемого электричества. Имея в виду вышесказанное, давайте теперь вместе определим яркость лампочек. Примечание: 1 батарея соответствует 1 единице электроэнергии.

Серия

В схеме выше две батареи. Это означает, что по красному пути проходят 2 единицы электроэнергии. Поскольку электричество проходит через обе лампы A и B, две лампы поровну распределяют 2 единицы электричества.2 единицы электричества ÷ 2 лампочки → каждая лампочка получает 1 единицу электричества. Поскольку яркость лампы соответствует количеству получаемого ею электричества, каждая лампочка в этой последовательной цепи имеет яркость 1 единицу.

Параллельный

Напомним, что количество батарей в цепи определяет количество электричества, протекающего через каждый путь .]

Сравнение яркости лампочек

Лампы в последовательной цепи имеют яркость 1 единицу, а лампы в параллельной цепи имеют яркость 2 единицы.

Таким образом, мы можем видеть, что если бы все другие переменные оставались постоянными, лампы, расположенные параллельно, ярче, чем лампы, расположенные последовательно.

Сравнение 2: Срок службы батарей

Серия

Каждая лампочка в приведенной выше схеме потребляет 1 единицу электроэнергии. Таким образом, в общей сложности батареи должны производить 2 единицы электроэнергии для последовательно расположенных лампочек.

Параллельный

Каждая лампочка в приведенной выше схеме потребляет 2 единицы электроэнергии.Следовательно, всего батареям необходимо производить 4 единицы электричества для параллельно расположенных лампочек. Сравнение срока службы батарей Батареи в параллельной цепи должны производить больше единиц электроэнергии, чем батареи в последовательной цепи. Таким образом, мы можем сделать вывод, что батареи в цепи с параллельно расположенными лампочками будут разряжены быстрее и будут иметь меньший срок службы.

Сравнение 3: Независимое управление лампами

Серия

Когда переключатель 1 разомкнут, имеется обрыв цепи.Электричество не может проходить через обе лампочки A и B, что не позволяет этим лампочкам загораться.

Параллельный

В зависимости от того, в какой части цепи установлены переключатели, лампочки могут управляться независимо.

В случае вышеупомянутой цепи, когда переключатель 2 разомкнут, имеется разрыв цепи с лампочкой C.

Электричество не проходит через лампочку C, поэтому лампочка C не загорается.Однако, поскольку переключатель 3 замкнут, остается замкнутая цепь с лампочкой D. Электричество может проходить через лампочку D, позволяя лампочке D загораться.

Сравнение степени контроля

Из вышесказанного видно, что лампочки, расположенные параллельно, могут управляться независимо друг от друга, тогда как последовательно включенные лампы всегда будут включаться или выключаться вместе.

Сравнение 4: загораются ли по-прежнему другие лампы в цепи, когда одна лампа перегорает.

Позвольте мне вкратце рассказать, что означает перегорание лампы.

Нить накала – это часть лампы, которая светится, когда через нее проходит электричество, в результате чего лампа загорается. Когда слишком много электричества проходит через нить накала, она перегревается и плавится, что приводит к разрыву.

Если в лампах есть оплавленная нить, значит, они оплавились. Из-за зазора в нити накала электричество не может проходить через нити перегоревших лампочек, что не позволяет им загореться. Как одна лампа с предохранителем повлияет на другие лампы в цепях? Исход зависит от того, как в цепи расположены лампочки.

Серия

Когда лампочка А перегорает, возникает разрыв цепи. Электричество не сможет проходить через лампочку A и, следовательно, лампочку B. Таким образом, лампочка B не загорится.

Параллельный

Когда лампочка C перегорела, остается замкнутая цепь с лампочкой D. Электричество может проходить через лампочку D, позволяя лампочке D загораться.

Сравнение результата при перегорании одной из лампочек

Когда одна из ламп в параллельном соединении перегорает, другие лампочки в цепи все еще могут загореться.С другой стороны, когда одна из ламп в последовательном соединении перегорает, другие лампочки в цепи не загораются. С учетом приведенного выше анализа, давайте теперь ответим на часть (b). Поскольку лампы в контуре B расположены параллельно, мы назовем преимущества и недостатки параллельного подключения лампочек.

Ответ по части (b)

(b) Назовите преимущества и недостатки использования контура B для подключения лампочек.
  1. Лампы, подключенные по контуру B, будут ярче, и лампочками можно будет управлять независимо.[Преимущество]
  2. Кроме того, когда одна лампочка перегорает, все еще остается замкнутая цепь с другими лампами в цепи B. Электричество все еще может течь через другие лампы, позволяя им загореться. [Преимущество]
  3. Однако батареи в контуре B будут разряжены быстрее. [Недостаток]

Что мы узнали сегодня?

  1. Когда в цепи две или более лампочки, они могут быть расположены последовательно или параллельно.
  2. Когда лампочки расположены последовательно, есть только один путь, по которому электричество может проходить через лампочки.
  3. Когда лампочки расположены параллельно, существует более чем одного возможных путей, по которым электричество может проходить через лампочки.
  4. У каждой компоновки есть свои преимущества и недостатки.

В следующей статье я расскажу больше о проводниках и изоляторах электричества.

Лабораторная работа: последовательные и параллельные схемы

Цели: Студент должен уметь:

1 составлять схемы и строить последовательные и параллельные схемы.

2 описывает влияние последовательного и параллельного соединения на реальные цепи.

Материалы: печатные платы, элементы фонарика, держатель батареи, соединительные провода

Предпосылки: Последовательная цепь – это цепь, в которой электричество течет по одному проводнику через две или более нагрузки. В параллельной цепи электричество проходит по нескольким путям. В типичном двухэлементном фонарике ячейки соединены последовательно. Напряжение сформированной таким образом батареи определяется сложением напряжений ячеек.Когда аналогичные элементы соединены параллельно, сформированная батарея имеет то же напряжение, что и одиночный элемент. Аккумулятор этого типа прослужит дольше, чем одноэлементный. Цепи в доме подключены параллельно.


Процедура:

Ячейки серии . Подключите одну ячейку к одной лампочке. Если у вас замкнутая цепь, лампочка должна загореться. Опишите результат. Предскажите результаты последовательного соединения двух ячеек.Теперь подключите последовательно две ячейки к одной лампочке. Запишите свои наблюдения . Аналогичным образом сначала прогнозирует результаты , а затем последовательно соединяет три, а затем четыре ячейки, а записывает результаты .

а) Как добавление ячеек повлияло на яркость лампы?

б) Почему?

c) Какое, по вашему мнению, напряжение будет в каждом испытании?

г) Как повышение напряжения влияет на яркость лампы?

Ячейки в серии

Лампочки в серии .Используя четыре последовательно соединенных элемента, чтобы сформировать батарею на шесть вольт, соедините одну лампочку последовательно с батареей. Запишите свое наблюдение . Теперь подключите вторую лампочку последовательно с первой. Сравните яркость каждой лампочки с яркостью отдельной лампочки. Предскажите результаты добавления третьей лампы. Соедините третью лампочку последовательно с двумя другими и опишите результаты . Отсоедините любой провод в цепи лампы.Наблюдайте и запишите результаты .

д) Какие недостатки последовательного подключения лампочек?

е) Есть ли преимущества последовательного подключения лампочек?

Лампочки в серии

Лампочки в параллели . Отсоедините все провода. Подключив элементы, чтобы сформировать батарею на шесть вольт, снова подключите одну лампочку последовательно с батареей. Обратите внимание на яркости отдельной лампочки.Подключите вторую лампочку параллельно первой и наблюдайте и запишите результаты. Предскажите результаты добавления третьей лампы. Теперь подключите третью лампочку параллельно и наблюдайте и записывайте . Не отключая всю цепь, отцепите одну лампочку. Опишите результаты .

g) Остались ли две другие лампочки гореть, когда одна была отключена?

h) Лампы потускнели или посветлели? Переворачиваем провод от АКБ к цепи.

i) Это как-то влияет на лампочки? Объясните, что вы наблюдаете.

Лампы параллельно

Дальнейшие исследования . Соедините одну лампочку последовательно с двумя лампами, подключенными параллельно. Подключите это к шестивольтовой батарее.

j) Опишите и объясните, что вы наблюдаете, используя аналогию с потоком воды.

Еще вопросы.

k) В чем преимущество последовательного соединения ячеек фонаря? в параллели?

l) Почему электрические цепи в домах соединены параллельно?

м) Каков будет эффект от добавления четвертой лампы в последовательную цепь? в параллельную схему?

Простое последовательное и параллельное соединение

ПРОСТОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ
  • Оригинальный последовательно-параллельный переключатель Photoflood для двух ламп.

    Используется в лампах для фотовода с высокой цветовой температурой и коротким сроком службы для сохранения эти лампочки живут с 1930-х годов. Лампы приглушены, пока фотограф настраивает выстрел.

    Переключатель установлен в положение затемнения, пока фотограф настраивает снимок, а яркое положение во время собственно фотосъемки. В этом версия.

    2 положения переключателя.

  • SEPAR 201 (модификация Original Photoflood Series-Parallel Switchbox)

    Это модификация вышеуказанной схемы, добавляющая центральное положение переключателя для поворота. свет выключен.

    Переключатель установлен в положение затемнения, пока фотограф настраивает снимок, а яркое положение во время собственно фотосъемки. Центральное положение выключает свет.

    3 положения переключателя.

  • SEPAR 401

    ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЛАМПЫ
    ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЛАМПЫ
    Настройки 1 2 3 4 Настройки 1 2 3 4
    o † выключен выключен выключен выключен ACGJ † DIM DIM выкл. выкл.
    AB ВКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ AEJ DIM выкл. DIM выкл.
    BCF выкл. вкл. выкл. выкл. AHL DIM выкл. выкл. DIM
    DFJ выкл. выкл. вкл. выкл. CEFJ выкл. DIM DIM выкл.
    JK выкл. выкл. выкл. вкл. CFHL выкл. DIM выкл. DIM
    ABCF † ВКЛ ВКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ DFL выкл. выкл. DIM DIM
    ABDFJ ВКЛ ВЫКЛ ВКЛ ВЫКЛ ACDJ † DIM DIM DIM выкл.
    ABJK ВКЛ ВЫКЛ ВЫКЛ ВКЛ ACGL DIM DIM выкл. DIM
    BCDFJ выкл. вкл. вкл. выкл. AEL DIM выкл. DIM DIM
    BCFJK выкл. вкл. выкл. вкл. BCDK выкл. DIM DIM DIM
    DFJK выкл. выкл. вкл. вкл. ACDL † Glim Glim Glim Glim
    ABCDFJ † ВКЛ ВКЛ ВКЛ ВЫКЛ (P-S)
    ABCFJK ВКЛ ВКЛ ВЫКЛ ВКЛ ACGJK DIM DIM выкл. ON
    ABDFJK ВКЛ ВЫКЛ ВКЛ ВКЛ AEJK DIM выкл. DIM ON
    BCDFJK выкл. ON ON ON ABCGK ВКЛ DIM ВЫКЛ DIM
    ABCDFJK † ВКЛ ВКЛ ВКЛ ВКЛ ABEK ВКЛ ВЫКЛ DIM DIM
    (S-P) BCDFL выкл. ON DIM DIM
    ACEGJ DIM Glim Glim выкл. CEFJK выкл. DIM DIM ON
    ACEFJ Glim Glim DIM выкл. ABCDFL ВКЛ ВКЛ РАЗМЕР РАЗМЕР
    ACFHL Glim Glim выкл. DIM ACDJK РАЗМЕР РАЗМЕР РАЗМЕР ВКЛ
    ADFHL Glim выкл. Glim DIM ABCDK ON DIM DIM DIM
    CDFHL выкл. Glim Glim DIM (П-С-П)
    ACEFL Glim Glim DIM DIM ACEFJK Glim Glim DIM ON
    ACEGL DIM Glim Glim DIM ACEGJK DIM Glim Glim ON
    ACDFHL Glim Glim Glim DIM ABCEGK ON Glim Glim DIM

    Автору страницы досталась фанерная доска с этой схемой, сделанная ножом. выключатели и розетки на школьном аукционе излишков материалов.

    Он обеспечивает все комбинации серий и все параллельные комбинации.

    Показаны все возможные выходные дисплеи из 648 настроек переключателя. *

КЛЮЧ К ТАБЛИЦЕ

ПО
– подключен напрямую к источнику питания

DIM
– 2 или 3 лампы последовательно
– последовательно-параллельно

Glim
– 4 и более лампы последовательно
– параллельно последовательно-параллельно

выкл.
– Нет тока через лампу


– Положение переключателя неважно

*
– показаны все возможные дисплеи.
– Резервные комбинации не показаны.


– Бывшие настройки для фото-заливки

Буквы указывают на замкнутые переключатели.

Отсутствие буквы для переключателя или o для переключателя означает, что переключатель разомкнут или находится в немаркированная позиция.

  • SEPAR 409 (модификация SEPAR 401)

    Это модификация вышеуказанной схемы с добавлением дополнительного переключателя и использованием всех двухпозиционные переключатели.

    См. Подробную информацию на странице SEPAR 409

    Это намного полезнее, чем SEPAR 401, поскольку он обеспечивает две серии по две лампы в каждой.

    864 переключателя настроек.

ОБЫЧНАЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНАЯ МАТРИЦА
  • SEPAR 300 (Первая поляризованная последовательно-параллельная распределительная коробка для трех ламп)

    Это была первая конструкция, в которой положения переключателей были интуитивно понятными.Пользователь мог установите переключатели на желаемое сочетание последовательного и параллельного.

    Например, для последовательного соединения ламп 1 и 2:
    – Установите лампу 1 на FST (первая).
    – Установите лампу 1 в положение 1> (в).
    – Установите лампу 2 на> 1 (с 1).
    – Установить лампу 2 на LST (последняя).
    – Установить лампу 3 на o (выключено).

    Лампа может оставаться подключенной к горячей стороне без нейтрального соединения, поэтому схему нельзя использовать с лампами линейного напряжения.

    Возможны почти все комбинации.

  • SEPAR 400 (версия SEPAR 300 с четырьмя лампами)

    Эту систему можно расширить до SEPAR n00 для n ламп, добавляя их для каждой дополнительной напольная лампа:
    – Еще один столбик переключателей и его лампа
    – Другое положение на каждом поворотном переключателе
    – Другой провод горизонтальной шины

512 настроек
Некоторые из них избыточны.

  • SEPAR 330 (Усовершенствованная поляризованная последовательно-параллельная распределительная коробка для трех ламп)

    Позиции переключателей были интуитивно понятными. Пользователь мог установить переключатели для желаемого сочетание серий и параллелей, глядя на этикетки.

    Например, для последовательного соединения ламп 1 и 2:
    – Установите лампу 1 на FST (сначала), не выбирая никаких положений <(из).
    – Установите лампу 1 в положение 1> (в).
    – Установить лампу 2 на <1 (из 1).
    – Другие переключатели лампы 2 не должны устанавливаться в положение <.
    – Установить лампу 2 на LST (последняя).
    – Установить лампу 3 на o (выключено).

    Лампа может оставаться подключенной к горячей стороне без нейтрального соединения, поэтому схему нельзя использовать с лампами линейного напряжения.

    Возможны все комбинации.

  • SEPAR 440 (четырехламповая версия SEPAR 330)

    Эта система может быть расширена до SEPAR nn0 для n ламп, добавляя их для каждой дополнительной напольная лампа:
    – Еще один столбик переключателей и его лампа
    – Еще один двухполюсный двухпозиционный переключатель для каждой стойки
    – Другой провод горизонтальной шины

1728 настроек
Некоторые из них избыточны.

  • SEPAR 333 (Попытка сделать нейтрально-безопасную последовательно-параллельную распределительную коробку для трех Лампы)

    Это в основном SEPAR 330 с дополнительными полюсами на переключателях для отключения под напряжением. фаза, если нет пути тока к нейтрали от фазы, находящейся под напряжением. Проблема в том, что легко обмануть схему, чтобы позволить соединению быть горячим без пути прохождения тока.Также можно поменять полярность лампы. Поскольку у него нет преимущества перед SEPAR 330, не показан.

    Эпилог: Автор страницы с тех пор доказал что невозможно сделать схему переключения, которая могла бы обеспечить все возможные комбинации последовательного и параллельного подключения, а также с соблюдением полярности (никогда не меняются местами) полярность лампы) и нейтрально-безопасное (никогда не подключайте лампу к горячему без пути к нейтральное соединение).

  • SEPAR 444 (четырехламповая версия SEPAR 333)

    Не отображается по той же причине. Это был тупиковый проект.

  • SEPAR nnn, n000, nnnn и nnn9 (замените n на количество ламп) были больше сблокированные версии SEPAR 333 и 444). Это тоже были тупиковые проекты для та же самая причина.
БЕСКОНЕЧНАЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНАЯ МАТРИЦА
  • SEPAR I-4 (система с бесступенчатым выбором)

    Это система, разработанная таким образом, что каждый конец каждой лампы может быть подключен к любому к нему нужно подключиться.В нем используются только двухпозиционные переключатели.

    Может подключать лампы или устройства в любую возможную сеть с любой полярностью.

    Количество ламп: 4

    Количество соединительных автобусов: 3

    Количество рядов переключателей: 5

    Количество столбцов переключателей: 8

    Количество переключателей: 40

    Количество неэквивалентных комбинаций: 1679616

  • SEPAR I-n (система с неограниченным выбором – замените n на количество ламп)

    Это то же самое, что и SEPAR I-4, но с возможностью расширения для любого количества ламп.

    Может подключать лампы или устройства в любую возможную сеть с любой полярностью.

    Дополнительные строки и пары столбцов добавляются пунктирными краями.

    Чтобы добавить лампу, добавьте:
    – одна лампа с двумя переключающими стойками
    – один переключатель рядный и шина

    Дополнительные строки обозначаются буквами в обратном алфавитном порядке. 2n

    Обратите внимание, что каждый столбец из n + 1 двухпозиционных переключателей можно заменить на одинарный поворотный переключатель с n + 2 положениями.Это SEPAR I-nZ.

    Панель справа – SEPAR I-5.

3

неэквивалентные настройки
Некоторые из них избыточны.

C = контакт центра

S = гильза винта

  • Использование системы SEPAR I-5 с бесступенчатым выбором для схемы проверки

    Это доказательство того, что схема переключения со всеми Возможности не могут быть безопасными по полярности или нейтральными.

    Включены следующие переключатели (в указанные положения).

    1HC – Центральная клемма лампы 1 установлена ​​на горячую

    1ZS – Корпус винта лампы 1 устанавливается на шину Z

    2HC – Центральный вывод лампы 2 установлен на горячий

    2YS – Корпус винта лампы 2 установлен на шину Y

    3ZC – Центральный вывод лампы 3 установлен на автобус Z

    3YS – Корпус винта лампы 3 установлен на шину Y

    4ZC – Центральный вывод лампы 4 установлен на автобус Z

    4NS – Корпус винта лампы 4 установлен на нейтраль

    5YC – Центральный вывод лампы 5 установлен на шину Y

    5NS – Корпус винта лампы 5 установлен на нейтраль

GCSE PHYSICS – Электричество – Как переключатели управляют лампами в параллельной цепи? – Каков эффект добавления дополнительных ламп в параллельную цепь?

GCSE PHYSICS – Электричество – Как переключатели управляют лампами в параллельной цепи? – Каков эффект добавления дополнительных ламп в параллельную цепь? – ОБУЧЕНИЕ НАУКА.

gcsescience.com 25 gcsescience.com

Электроэнергия

Параллельно Схемы

Как переключатели управляют лампами в параллельных цепях?

Параллельно Схема ниже, переключатель на S 1 или S 5
переключит все лампы включается и выключается вместе
если все остальные выключатели замкнуты.Закрыто значит на.

С переключателями S 1 и S 5 оба замкнуты в цепи
выше, переключатель на S 2 будет только зажечь лампу на L 1 .
Это очень полезно, потому что означает что мы можем
включить лампу на L 1 и выключить самостоятельно.
Яркость лампы на L 1 не соответствует изменить
поскольку параллельно включаются другие лампы включен или выключен.

Свет в доме находятся всегда подключаются параллельно
, чтобы они могли работать независимо
(кроме гирлянд на Рождество или в других случаях).

Переключатель на S 3 будет управлять лампой только на L 2
а переключатель на S 4 будет управлять лампой только на L 3 .

Сравните с лампами в серии схема.

Ссылки Электричество Параллельные схемы Вопросы по пересмотру

gcsescience.ком Викторина по физике Показатель Электричество Викторина gcsescience.com

Дом GCSE химия GCSE Физика

Авторские права © 2015 gcsescience.com. Все права защищены.

Что произойдет с другими лампами, если одна из них разорвется в параллельной цепи? – Sluiceartfair.com

Что произойдет с другими лампами, если одна из них разорвется в параллельной цепи?

В параллельной цепи, если лампа выходит из строя или компонент отключается от одного параллельного провода, компоненты на разных ветвях продолжают работать. В отличие от последовательной схемы, лампы остаются яркими, если вы добавите несколько ламп параллельно.

Что заставляет другую лампочку продолжать гореть после удаления одной лампы при параллельном подключении?

Параллельная схема. Правило: напряжение остается неизменным, а ток делится в каждой ветви.Когда одна лампочка снята, она НЕ повлияет на другие лампочки. Остальные лампочки будут гореть.

Что происходит, когда перегорает одна лампочка в последовательной цепи?

Если одна лампочка перегорит в последовательной цепи, это приведет к разрыву цепи. В отличие от параллельной схемы, где каждый свет имеет свою собственную схему, поэтому, даже если одна лампочка перегорит, остальные лампочки все равно будут работать. …

Что будет, если убрать одну лампочку с этой схемы Quizizz?

Q.Что будет, если вынуть из этой цепи одну лампочку? Остальные лампочки станут ярче.

Какая из этих цепей перестанет работать, если одна лампочка перегорит?

последовательная цепь
Если одна лампочка перегорит в последовательной цепи, это приведет к разрыву цепи. Это потому, что каждое устройство в последовательной цепи должно работать должным образом, чтобы цепь была замкнутой. В отличие от параллельной схемы, где каждый свет имеет свою собственную схему, поэтому, даже если одна лампочка перегорит, остальные лампочки все равно будут работать.

Когда две лампочки соединены последовательно, что верно?

Когда лампы соединены последовательно Мы знаем, что ток в последовательной цепи одинаков в каждой точке, это означает, что обе лампы имеют одинаковый ток и разные напряжения. Совершенно очевидно, что падение напряжения на лампе с более высоким сопротивлением (80 Вт) будет больше.

Что будет, если в параллельной цепи перегорит лампочка?

Если лампа перегорает при параллельном включении, остальные лампы продолжают гореть в обычном режиме. В последовательной цепи, если одна лампочка перегорит, другая погаснет, потому что нет полного пути для протекания тока.Это будет, когда выключили свет.

Каковы преимущества и недостатки параллельного подключения лампочек?

Поскольку лампы в контуре B расположены параллельно, мы назовем преимущества и недостатки параллельного подключения лампочек. (b) Назовите преимущества и недостатки использования контура B для подключения лампочек. Лампы, подключенные с помощью контура B, будут ярче, и лампочками можно будет управлять независимо.

В чем разница между параллельными и последовательными лампами накаливания?

Однако, поскольку переключатель 3 замкнут, лампа D по-прежнему замкнута.Электричество может проходить через лампочку D, позволяя лампочке D загораться. Из вышесказанного видно, что лампочки, расположенные параллельно, могут управляться независимо друг от друга, тогда как последовательно включенные лампы всегда будут включаться или выключаться вместе.

Что происходит с лампами в последовательной цепи?

Когда лампа в последовательной цепи перегорает, питание всех остальных ламп прекращается. Следовательно, все остальные лампочки выключены. В связи с этим, что происходит с током в других лампах, если перегорает одна лампа в последовательной цепи? Что произойдет с током в двух других лампах, если перегорит одна лампа в трехламповой параллельной цепи?

Цепи серии

– недостатки, яркость и последовательно-параллельные комбинации

Введение

Если две лампы соединены последовательно, вам нужно пройти через обе, чтобы добраться от одной клеммы батареи до другой.Другими словами, есть только один проводящий путь.

Простое упражнение, показывающее преимущества параллельных цепей перед последовательными цепями.

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

Проблема с последовательными цепями

Анимация, объясняющая, почему последовательно включенные лампы тускнеют из-за изменений в и тока, и напряжения .

Если две лампы соединены последовательно, возникают две проблемы.

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

Почему серийные лампы имеют диммер

Лампы тусклые по двум причинам:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Но это вызывает некоторое скопление, поскольку большие токи догоняют малые токи. Когда электроны группируются, они больше отталкиваются друг от друга, и это снова приводит к выравниванию тока. Таким образом, ток быстро стабилизируется до стабильного значения с правильным распределением напряжения. Помните, что хотя этот 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 лампа будет ярче другой. Яркость зависит как от тока, так и от напряжения.

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

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

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

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

Игра 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.

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

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

Лампа тускнеет по двум причинам. Ток через него уменьшается И п.о. поперёк это тоже уменьшено.

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 невелико. Эти два напряжения всегда складываются с напряжением батареи (если не учитывать внутреннее сопротивление).

График, иллюстрирующий закон напряжения Кирхгофа.

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

Определение эффективного сопротивления последовательных цепей

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

Анимация, демонстрирующая вывод формулы эффективного сопротивления последовательно включенных резисторов.

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

Расчет напряжения и тока для резисторов серии

Есть несколько способов решения этой проблемы. Довольно надежный способ –

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

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.