Bagaimana cara menghubungkan bola lampu secara seri dan paralel?
Setiap hari kita menggunakan sumber cahaya. Lampu-lampu di sumber dihubungkan secara seri atau paralel. Setiap metode memiliki karakteristiknya sendiri dan efektif dalam situasi tertentu.
Apakah mungkin untuk menghubungkan bola lampu secara paralel?
Jenis koneksi ini adalah yang paling efisien. Lampu terhubung ke fase dan nol. Saat menghubungkan dua atau lebih lampu, kabel suplai tegangan dapat dipelintir.
Tetapi lebih sering semua beban terpasang ke kabel umum. Sambungan paralel dapat berupa balok atau rintisan. Pada opsi pertama, kabel terpisah terhubung ke setiap lampu. Pada yang kedua, fase dan nol diumpankan ke sumber cahaya pertama, perangkat lainnya diumpankan sebagian.
Saat menggunakan lampu halogen dengan transformator, harus diingat bahwa mereka terhubung ke belitan sekunder konverter menggunakan blok terminal.
Koneksi paralel agak dapat memuluskan kekurangan peralatan penerangan, mengurangi kedipan lampu neon. Kapasitor ditambahkan ke rangkaian untuk menggeser fase semua elemen rangkaian.
Aturan untuk menghubungkan bola lampu
Saat menghubungkan lampu, Anda harus mengikuti aturan. Pertimbangkan koneksi serial dan paralel.
Sekuensial
Koneksi serial melibatkan koneksi ke jaringan 220 V sehingga arus yang sama akan mengalir melalui semua elemen dalam rangkaian. Dalam hal ini, distribusi penurunan tegangan sebanding dengan resistansi internal beban. Kekuasaan juga didistribusikan secara proporsional.
Saat menggunakan sambungan seri dengan sakelar umum, iluminator tidak akan menyala dengan kekuatan penuh. Saat menghubungkan lampu dengan kekuatan berbeda, perangkat dengan resistansi yang lebih tinggi akan memiliki cahaya yang lebih terang.
Diagram koneksi serial standar ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Paralel
Ini dibedakan dengan pasokan tegangan listrik penuh ke setiap lampu. Arus akan berbeda, tergantung pada resistansi perangkat.
Konduktor dibawa ke soket lampu dengan cara yang sama, kadang-kadang sesuai dengan prinsip bus, ketika semua beban dihubungkan ke saluran umum.
Anda dapat menghubungkan bola lampu sebanyak-banyaknya ke satu suplai. Sakelar bekerja dengan cara yang sama seperti pada sambungan seri.
Pro dan kontra dari koneksi paralel
Kelebihan:
- jika satu elemen gagal, sisanya akan terus bekerja;
- sirkuit memberikan cahaya seterang mungkin, karena tegangan penuh diterapkan ke setiap perangkat;
- kabel sebanyak yang Anda suka dapat diambil dari satu lampu untuk menghubungkan beban tambahan (satu nol dan sejumlah fase tertentu akan diperlukan);
- cocok untuk perangkat listrik hemat energi.
Praktis tidak ada kerugian, kecuali sejumlah besar konduktor dalam sistem ekstensif dengan banyak lampu.
Aplikasi
Dalam kehidupan sehari-hari, koneksi paralel sangat umum. Misalnya, karangan bunga pohon Natal, di mana semua bohlam memiliki kecerahan cahaya maksimum.
Dengan menghubungkan, Anda dapat membuat pencahayaan interior dengan panjang berapa pun. Mengganti elemen yang terbakar itu mudah. Dua perlengkapan 60W dapat ditukar dengan satu lampu 10W tanpa mengorbankan kinerja pencahayaan. Properti sirkuit ini digunakan oleh ahli listrik berpengalaman untuk mengidentifikasi fase dalam jaringan tiga fase.
Lampu halogen dan perangkat pijar tidak hanya memberikan cahaya terang, tetapi juga memanaskan lingkungan. Untuk alasan ini, mereka sering digunakan di garasi, hanggar atau bengkel untuk pemanas ruangan. Untuk melakukan ini, sambungkan perangkat ke jaringan, letakkan di blok logam. Desainnya menghangat hingga 60 derajat dan mempertahankan suhu yang nyaman di dalam ruangan. Namun, daya tinggi menyebabkan seringnya lampu mati.
Video terkait: APA ITU KONEKSI SERIES DAN PARALEL
Sambungan paralel digunakan pada lampu strip, lampu gantung, penerangan jalan. Pada saat yang sama, setiap lampu dapat dikontrol secara terpisah, yang meningkatkan kenyamanan menggunakan jaringan umum. Anda hanya perlu memasang jumlah sakelar yang diperlukan dalam sistem.
Di rumah dan apartemen, tidak hanya perangkat penerangan, tetapi juga berbagai peralatan terhubung ke jaringan secara paralel.
Saat membuat perlengkapan pencahayaan dengan elemen LED, koneksi campuran sering digunakan berdasarkan rangkaian beban seri, diikuti oleh koneksi paralelnya dengan rantai yang sama.
Kami menyarankan Anda untuk melihat: Bagaimana memahami apakah akan menghubungkan lampu atau beban secara seri atau paralel
Contoh menghitung koneksi lampu dengan daya berbeda
Untuk memahami perbedaannya, cukup mengetahui hukum Ohm dan hukum kelistrikan sederhana lainnya.
Misalkan ada lampu pijar dengan tegangan 220 volt. Pada frekuensi 50 Hz, ini adalah resistansi aktif murni, sehingga lebih mudah untuk menangani masalah awal dengannya. Jika lampu memiliki daya 100 watt, maka ketika dicolokkan ke jaringan, arus akan mengalir melaluinya I=P/U=100 watt/220 volt=0,5 A (kurang lebih cukup untuk alasan). Ini akan menjatuhkan tegangan penuh jaringan 220 volt. Anda dapat menghitung resistansi utas: R \u003d U / I \u003d 220 volt / 0,5 ampere \u003d 400 ohm (sekitar).
Jika Anda menghubungkan bola lampu serupa kedua secara paralel dengan yang pertama, maka jelas bahwa seluruh tegangan listrik akan diterapkan ke setiap lampu. Ikon arus yang dikonsumsi akan bercabang menjadi dua aliran dan arus akan mengalir melalui setiap bola lampu I=U/R=220 volt/400 ohm=0,5 amp. Arus yang dikonsumsi akan sama dengan jumlah dua arus (seperti yang dikatakan hukum pertama Kirchhoff) dan akan menjadi 1 A. Akibatnya, kedua lampu akan berada di bawah tegangan listrik penuh, arus pengenal akan mengalir melaluinya, dan total pencahayaan fluks akan sama dengan dua kali fluks satu lampu.
Jika dua lampu identik dihubungkan secara seri, maka tegangan listrik akan dibagi di antara mereka, dan masing-masing sekitar 110 volt akan jatuh.Hambatan total rangkaian tersebut adalah Rtot=400+400=800 Ohm, dan arus yang melalui setiap lampu (jika dihubungkan secara seri, sama untuk setiap elemen) adalah Ilamps \u003d U / Rtotal \u003d 220 volt / 800 Ohm \u003d 0,25 A. Hasilnya adalah:
- hanya setengah dari tegangan listrik yang turun pada setiap lampu;
- Arus mengalir melalui setiap lampu, berkurang dari nominal sebesar 2 kali.
Untuk memperkirakan fluks cahaya lampu pijar untuk kasus ini, Anda dapat menggunakan hukum Joule-Lenz. Cahaya lampu pijar dilakukan dengan memanaskan filamen. Untuk periode waktu t, utas akan melepaskan jumlah panas Q = saya2*R*t=U*I*t. Arus akan dibelah dua, tegangan pada satu lampu juga akan dibelah dua. Jadi kita bisa mengharapkan penurunan fluks bercahaya di 2*2=4 kali. Untuk dua lampu, fluks akan berkurang setengahnya relatif terhadap satu lampu dalam mode nominal. Artinya, bila dihubungkan secara seri, dua bohlam akan bersinar sekitar dua kali lebih redup dari satu bohlam.
Masalah tersebut dapat diatasi dengan menggunakan lampu dengan tegangan operasi dua kali lebih rendah dari tegangan listrik.. Jika Anda menggunakan sumber cahaya dua ratus watt untuk tegangan 127 volt, maka 220 volt akan dibagi dua, dan setiap lampu akan beroperasi dalam mode nominal, fluks bercahaya akan berlipat ganda dibandingkan dengan satu lampu dengan daya yang sama. Tetapi ini tidak menghilangkan kelemahan utama dari skema seperti itu - jika satu perangkat penerangan gagal, sirkuit putus, dan lampu kedua juga berhenti bersinar.
Semua hal di atas berlaku untuk lampu dengan daya yang sama. Jika kekuatan perlengkapan sangat berbeda, maka efek berikut terjadi di sirkuit. Biarkan satu lampu 220 volt memiliki daya 70 watt, yang lainnya 140.
Kemudian nilai arus yang pertama I1=P/U=70/220=0,3 amp (dibulatkan), yang kedua - I2=140/220=0,7 amp. Ketahanan filamen dari lampu yang kurang kuat R1=U/I=220/0.3=700 ohm, kedua - R2=220/0.7=300 ohm.
Sebuah lampu dengan daya lebih sesuai dengan resistansi filamen yang lebih rendah.
Ketika dihubungkan secara paralel, tegangan pada kedua perangkat akan sama, masing-masing lampu akan memiliki arus sendiri. Total konsumsi arus sama dengan jumlah dua arus Ipotr \u003d 0,3 + 0,7 \u003d 1 ampere. Setiap lampu beroperasi dalam mode nominal dan mengkonsumsi arusnya sendiri.
Ketika dihubungkan secara seri, arus akan dibatasi oleh hambatan Rtot=300+700=1000 Ohm dan akan sama I=U/R=220/1000=0.2 A. Tegangan akan didistribusikan secara proporsional dengan resistansi ulir (daya). Pada lampu 140 watt, itu akan menjadi 1/3 dari 220 volt - sekitar 70 volt. Pada lampu berdaya rendah - 2/3 dari 220 volt. Artinya, sekitar 140 volt. Kedua lampu akan bersinar dengan durasi yang singkat karena adanya penurunan tegangan dan arus, tetapi mode untuk keduanya akan menjadi terang. Hal lain adalah jika lampu digunakan setengah dari tegangan listrik. Pada lampu dengan daya lebih rendah, tegangan akan lebih tinggi dari yang diizinkan, dan perbedaannya akan semakin besar, semakin besar perbedaan dayanya. Lampu seperti itu akan segera rusak. Dan ini adalah kelemahan lain dari penyertaan lampu secara berurutan. Oleh karena itu, koneksi seperti itu jarang digunakan dalam praktik. Pengecualian adalah sambungan seri lampu neon. Diyakini bahwa dengan skema ini mereka bekerja lebih stabil.
Menyimpulkan perbedaan antara koneksi paralel dan koneksi serial:
- ketika dihubungkan secara paralel, tegangan pada semua konsumen adalah sama, arus didistribusikan secara proporsional dengan daya lampu (jika daya sama, maka arus akan sama), konsumsi arus total sama dengan jumlah arus semua lampu;
- ketika dihubungkan secara seri, arus yang melalui semua lampu akan sama, itu ditentukan oleh resistansi total rangkaian (dan akan lebih kecil dari arus lampu dengan daya terendah), tegangan pada konsumen akan didistribusikan sebanding dengan kekuatan lampu (jika sama, maka tegangannya akan sama).
Dengan menggunakan prinsip-prinsip ini, Anda dapat menganalisis pengoperasian sirkuit apa pun.
Bagaimana menghindari kesalahan?
Penting untuk menghubungkan peralatan listrik ke jaringan sesuai dengan aturan teknik listrik. Fitur koneksi tidak jelas dan mungkin tidak dapat dipahami oleh orang yang jauh dari subjek.
Penting untuk dipertimbangkan:
- Setiap jenis koneksi memiliki fitur yang terkait dengan hukum Ohm. Dalam hubungan seri, arus sama di semua bagian rangkaian, sedangkan tegangan tergantung pada resistansi. Dalam koneksi paralel, tegangannya ternyata sama, dan kekuatan arus total adalah jumlah dari nilai masing-masing bagian.
- Sirkuit apa pun tidak boleh kelebihan beban, ini dapat menyebabkan pengoperasian perangkat yang tidak stabil dan kerusakan konduktor.
- Dalam koneksi paralel, penampang kabel harus sesuai dengan beban yang diterapkan, jika tidak, konduktor yang terlalu panas tidak dapat dihindari, diikuti oleh pelelehan belitan dan korsleting.
- Fase disuplai ke sakelar, nol masuk ke perangkat pencahayaan. Kegagalan untuk mengikuti aturan ini dapat mengakibatkan sengatan listrik saat mengganti lampu, karena perangkat diberi energi meskipun dimatikan.
- Kabel utama dari lampu terhubung ke kontak umum. Jika terhubung ke keran, hanya sebagian dari sirkuit yang akan berfungsi.
- Sebelum memasang sakelar, lebih baik menandai kabel terlebih dahulu. Selama pemasangan, akan mudah untuk menghubungkan konduktor dengan nama yang sama satu sama lain.
Kegagalan untuk mengikuti rekomendasi dapat menyebabkan pengoperasian peralatan penerangan yang tidak stabil, lampu cepat mati, dan menyebabkan cedera serius dengan risiko kehidupan.
