전구를 직렬 및 병렬로 연결하는 방법
매일 우리는 광원을 사용합니다. 소스의 램프는 직렬 또는 병렬로 연결됩니다. 각 방법에는 고유한 특성이 있으며 특정 상황에서 효과적입니다.
전구를 병렬로 연결할 수 있습니까?
이 유형의 연결이 가장 효율적입니다. 램프는 위상과 영점에 연결됩니다. 두 개 이상의 램프를 연결할 때 전압 공급 와이어가 꼬일 수 있습니다.
그러나 더 자주 모든 부하가 공통 케이블에 연결됩니다. 병렬 연결은 빔 또는 스터브일 수 있습니다. 첫 번째 옵션에서는 별도의 케이블이 각 램프에 연결됩니다. 두 번째에서는 위상과 0이 첫 번째 광원에 공급되고 나머지 장치는 부분적으로 공급됩니다.
변압기와 함께 할로겐 램프를 사용할 때 단자대를 사용하여 변환기의 2차 권선에 연결된다는 점을 기억해야 합니다.
병렬 연결은 조명 장비의 단점을 어느 정도 부드럽게하고 형광등의 깜박임을 줄일 수 있습니다. 모든 회로 요소의 위상을 이동시키기 위해 회로에 커패시터가 추가됩니다.
전구 연결 규칙
램프를 연결할 때 규칙을 따라야 합니다. 직렬 및 병렬 연결을 고려하십시오.
잇달아 일어나는
직렬 연결에는 동일한 전류가 회로의 모든 요소를 통해 흐르도록 220V 네트워크에 연결하는 것이 포함됩니다. 이 경우 전압 강하의 분포는 부하의 내부 저항에 비례합니다. 권력도 비례적으로 분배된다.
공통 스위치와 직렬 연결을 사용할 때 조명기는 최대 강도로 타지 않습니다. 다른 전원의 램프를 연결할 때 저항이 높은 장치가 더 밝게 빛납니다.
표준 직렬 연결의 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.
평행한
이는 각 램프에 최대 주전원 전압을 공급하는 것으로 구별됩니다. 전류는 장치의 저항에 따라 다릅니다.
도체는 모든 부하가 공통 라인에 연결될 때 버스 원리에 따라 동일한 방식으로 램프 소켓에 연결됩니다.
하나의 전원에 많은 전구를 연결할 수 있습니다. 스위치는 직렬 연결과 동일한 방식으로 작동합니다.
병렬 연결의 장단점
장점:
- 한 요소가 실패하면 나머지 요소는 계속 작동합니다.
- 전체 전압이 각 장치에 적용되기 때문에 회로는 가능한 가장 밝은 빛을 제공합니다.
- 추가 부하를 연결하기 위해 하나의 램프에서 원하는 만큼의 와이어를 가져올 수 있습니다(하나의 0과 특정 수의 위상이 필요함).
- 에너지 절약형 전기 기기에 적합합니다.
많은 램프가있는 광범위한 시스템에서 많은 수의 도체를 제외하고는 실제로 단점이 없습니다.
신청
일상 생활에서 병렬 연결은 매우 일반적입니다. 예를 들어, 모든 전구가 빛의 최대 밝기를 갖는 크리스마스 트리 화환.
연결하면 길이에 관계없이 실내 조명을 만들 수 있습니다. 탄 요소를 교체하는 것은 쉽습니다. 조명 성능을 저하시키지 않으면서 2개의 60W 조명기를 하나의 10W 램프로 교체할 수 있습니다. 회로의 이 속성은 숙련된 전기 기술자가 3상 네트워크의 위상을 식별하는 데 사용합니다.
할로겐 램프 및 백열 장치는 밝은 빛을 낼 뿐만 아니라 환경을 가열합니다. 이러한 이유로 차고, 격납고 또는 공간 난방을 위한 작업장에서 자주 사용됩니다. 이렇게하려면 장치를 네트워크에 연결하여 금속 블록에 배치하십시오. 디자인은 최대 60도까지 따뜻해지며 실내의 쾌적한 온도를 유지합니다. 그러나 높은 전력으로 인해 램프가 자주 소진됩니다.
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병렬 연결은 스트립 조명, 샹들리에, 가로등에 사용됩니다. 동시에 각 램프를 개별적으로 제어할 수 있어 공용 네트워크 사용의 편의성을 높입니다. 시스템에 필요한 수의 스위치만 장착하면 됩니다.
주택과 아파트에서는 조명기기 뿐만 아니라 다양한 장비들이 네트워크에 병렬로 연결되어 있습니다.
LED 요소로 조명 기구를 만들 때 직렬 부하 회로를 기반으로 혼합 연결이 사용된 다음 동일한 체인으로 병렬 연결이 사용되는 경우가 많습니다.
램프 또는 부하를 직렬 또는 병렬로 연결할지 여부를 이해하는 방법
다른 전력의 램프 연결을 계산하는 예
차이점을 이해하려면 옴의 법칙과 기타 간단한 전기 법칙을 아는 것으로 충분합니다.
전압이 220볼트인 백열 전구가 있다고 가정합니다. 50Hz의 주파수에서는 순전히 능동 저항이므로 초기 문제를 처리하는 것이 더 편리합니다. 램프의 전력이 100와트이면 네트워크에 연결하면 전류가 흐릅니다. I=P/U=100와트/220볼트=0.5A (대략 추론하기에 충분함). 네트워크의 전체 전압을 220볼트로 떨어뜨립니다. 스레드의 저항을 계산할 수 있습니다. R \u003d U / I \u003d 220볼트 / 0.5암페어 \u003d 400옴 (약).
두 번째 유사한 전구를 첫 번째 전구와 병렬로 연결하면 전체 주 전압이 각 램프에 적용되는 것이 분명합니다. 소비된 전류 아이콘은 두 개의 흐름으로 분기되고 전류는 각 전구를 통해 흐릅니다. I=U/R=220볼트/400옴=0.5암페어. 소비된 전류는 두 전류의 합(Kirchhoff의 첫 번째 법칙에서 말함)과 같으며 1A가 됩니다. 결과적으로 두 램프는 최대 주전원 전압 아래에 있게 되고 정격 전류가 램프를 통해 흐르게 되며 총 광도 플럭스는 한 램프의 플럭스의 두 배와 같습니다.
두 개의 동일한 램프가 직렬로 연결되면 주 전압이 두 램프 사이에 분배되고 각각에 약 110볼트가 떨어집니다.회로의 총 저항은 Rtot=400+400=800옴, 그리고 각 램프를 통과하는 전류(직렬로 연결된 경우 각 요소에 대해 동일함)는 램프 \u003d U / Rtotal \u003d 220볼트 / 800옴 \u003d 0.25A. 결과는 다음과 같습니다.
- 각 램프의 주전원 전압은 절반만 떨어집니다.
- 전류가 각 램프를 통해 흐르고 공칭 값에서 2배 감소합니다.
이 경우 백열등의 광속을 추정하기 위해 줄-렌츠 법칙을 사용할 수 있습니다. 백열 램프의 빛은 필라멘트를 가열하여 수행됩니다. 시간 t 동안 스레드는 열량을 방출합니다. 질문=나2*R*t=U*I*t. 전류는 절반으로 줄어들고 한 램프의 전압도 절반으로 줄어듭니다. 따라서 광속의 감소를 기대할 수 있습니다. 2*2=4배. 2개의 램프의 경우 플럭스는 공칭 모드의 1개 램프에 비해 절반으로 감소합니다. 즉, 직렬로 연결하면 두 개의 전구가 하나보다 약 두 배 더 어둡게 빛납니다.
이 문제는 작동 전압이 주 전압보다 2배 낮은 램프를 사용하여 해결할 수 있습니다.. 127볼트의 전압에 대해 200와트 광원을 사용하면 220볼트가 반으로 나뉘고 각 램프는 공칭 모드에서 작동하며 광속은 동일한 전력의 램프 하나에 비해 두 배가 됩니다. 그러나 이것은 그러한 계획의 주요 단점을 제거하지 못합니다. 하나의 조명 장치가 고장 나면 회로가 끊어지고 두 번째 램프도 빛나지 않습니다.
위의 모든 사항은 동일한 전력을 가진 램프에 적용됩니다. 조명기의 전력이 눈에 띄게 다르면 회로에서 다음과 같은 효과가 발생합니다. 하나의 220볼트 램프의 전력은 70와트이고 다른 램프는 140와트입니다.
그런 다음 첫 번째 정격 전류 I1=P/U=70/220=0.3A (반올림), 두 번째 - I2=140/220=0.7암페어. 덜 강력한 램프의 필라멘트 저항 R1=U/I=220/0.3=700옴, 초 - R2=220/0.7=300옴.
더 많은 전력을 가진 램프는 더 낮은 필라멘트 저항에 해당합니다.
병렬로 연결하면 두 장치의 전압이 동일하고 각 램프에는 자체 전류가 있습니다. 총 전류 소비는 두 전류 Ipotr \u003d 0.3 + 0.7 \u003d 1 암페어의 합과 같습니다. 각 램프는 공칭 모드에서 작동하며 자체 전류를 소비합니다.
직렬로 연결하면 전류가 저항에 의해 제한됩니다. Rtot=300+700=1000옴 그리고 평등할 것이다 I=U/R=220/1000=0.2A. 전압은 스레드의 저항(전력)에 비례하여 분배됩니다. 140와트 램프에서는 220볼트의 1/3(약 70볼트)이 됩니다. 저전력 램프 - 220볼트의 2/3. 즉, 약 140볼트입니다. 두 램프는 전압과 전류의 감소로 인해 짧은 시간 동안 빛나지만 모드는 밝습니다. 또 다른 것은 램프가 주 전압의 절반에서 사용되는 경우입니다. 낮은 전력의 램프에서는 전압이 허용되는 것보다 높으며 차이가 클수록 전력의 차이가 커집니다. 그러한 램프는 곧 고장날 것입니다. 그리고 이것은 램프를 순차적으로 포함하는 또 다른 단점입니다. 따라서 이러한 연결은 실제로 거의 사용되지 않습니다. 예외는 형광등의 직렬 연결입니다. 이 계획을 사용하면 더 안정적으로 작동한다고 믿어집니다.
병렬 연결과 직렬 연결의 차이점 요약:
- 병렬로 연결된 경우 모든 소비자의 전압은 동일하고 전류는 램프의 전력에 비례하여 분배되며(전력이 동일한 경우 전류는 동일함) 총 전류 소비는 다음과 같습니다. 모든 램프의 전류 합계;
- 직렬로 연결되면 모든 램프를 통과하는 전류는 동일하고 회로의 총 저항에 의해 결정되며(가장 낮은 전원 램프의 전류보다 작음) 소비자의 전압은 분배됩니다. 램프의 전력에 비례합니다(동일한 경우 전압은 동일합니다).
이러한 원칙을 사용하여 모든 회로의 작동을 분석할 수 있습니다.
실수를 피하는 방법
전기 공학 규칙에 따라 전기 제품을 네트워크에 연결해야합니다. 연결 기능이 명확하지 않고 대상에서 멀리 떨어져 있는 사람들에게는 이해하기 어려울 수 있습니다.
다음을 고려하는 것이 중요합니다.
- 각 연결 유형에는 옴의 법칙과 관련된 기능이 있습니다. 직렬 연결에서 전류는 회로의 모든 부분에서 동일하지만 전압은 저항에 따라 다릅니다. 병렬 연결에서 전압은 동일한 것으로 판명되었으며 총 전류 강도는 개별 섹션의 값의 합입니다.
- 모든 회로에 과부하가 걸려서는 안 됩니다. 이는 장치의 불안정한 작동과 도체 손상으로 이어질 수 있습니다.
- 병렬 연결에서 와이어의 단면은 적용된 부하와 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 도체의 과열이 불가피하고 권선이 녹고 단락이 발생합니다.
- 위상이 스위치에 공급되고 0이 조명 장치로 이동합니다. 이 규칙을 따르지 않으면 램프를 꺼도 장치에 전원이 공급되기 때문에 램프를 교체할 때 감전될 수 있습니다.
- 램프의 주 전선은 공통 접점에 연결됩니다. 탭에 연결하면 회로의 일부만 작동합니다.
- 스위치를 설치하기 전에 전선을 미리 표시하는 것이 좋습니다. 설치하는 동안 같은 이름의 도체를 서로 쉽게 연결할 수 있습니다.
권장 사항을 따르지 않으면 조명 장비의 불안정한 작동, 램프의 급속한 소진 및 심각한 부상과 생명의 위험이 발생할 수 있습니다.
