איך מחברים נורות בטור ובמקביל
כל יום אנו משתמשים במקורות אור. המנורות במקורות מחוברות בסדרה או במקביל. לכל שיטה מאפיינים משלה והיא יעילה במצבים ספציפיים.
האם ניתן לחבר נורות במקביל
סוג זה של חיבור הוא היעיל ביותר. המנורה מחוברת לפאזה ולאפס. בעת חיבור שתי מנורות או יותר, ניתן לסובב את חוטי אספקת המתח.
אבל לעתים קרובות יותר כל העומסים מחוברים לכבל משותף. חיבור מקביל יכול להיות קורה או בדל. באופציה הראשונה, מחובר כבל נפרד לכל מנורה. בשני, שלב ואפס מוזנים למקור האור הראשון, שאר המכשירים מוזנים חלקית.
בעת שימוש במנורות הלוגן עם שנאי, יש לזכור שהן מחוברות לליפוף המשני של הממיר באמצעות בלוקים מסוף.
חיבור מקביל יכול להחליק במידת מה את החסרונות של ציוד תאורה, להפחית את ההבהוב של מנורות פלורסנט. קבל נוסף למעגל כדי לשנות את הפאזה של כל רכיבי המעגל.
כללים לחיבור נורות
בעת חיבור מנורות, עליך לעקוב אחר הכללים. שקול חיבורים טוריים ומקבילים.
סִדרָתִי
חיבור טורי כרוך בחיבור לרשת 220V כך שאותו זרם יזרום דרך כל האלמנטים במעגל. במקרה זה, חלוקת טיפות המתח היא פרופורציונלית להתנגדויות הפנימיות של העומסים. גם הכוח מחולק באופן פרופורציונלי.
בעת שימוש בחיבור בסדרה עם מתג משותף, המאורות לא יישרפו במלוא העוצמה. בעת חיבור מנורות בעוצמה שונה, למכשיר עם התנגדות גבוהה יותר יהיה זוהר בהיר יותר.
התרשים של חיבור טורי סטנדרטי מוצג באיור למטה.
מַקְבִּיל
הוא נבדל על ידי אספקת מתח רשת מלא לכל מנורה. הזרם יהיה שונה, בהתאם להתנגדות של המכשיר.
המוליכים מובאים אל שקעי המנורה באותו אופן, לעיתים על פי עקרון האוטובוס, כאשר כל העומסים מחוברים לקו משותף.
אתה יכול לחבר כמה שיותר נורות לאספקה אחת. המתג פועל באותו אופן כמו בחיבור סדרתי.
יתרונות וחסרונות של חיבור מקביל
יתרונות:
- אם אלמנט אחד נכשל, השאר ימשיכו לעבוד;
- המעגל נותן את האור הבהיר ביותר האפשרי, שכן מתח מלא מופעל על כל מכשיר;
- ניתן לקחת כמה חוטים שתרצה מנורה אחת כדי לחבר עומסים נוספים (יידרש אפס אחד ומספר מסוים של שלבים);
- מתאים למכשירים חשמליים חוסכי אנרגיה.
אין כמעט חסרונות, למעט מספר רב של מוליכים במערכת נרחבת עם הרבה מנורות.
יישום
בחיי היומיום, חיבור מקביל נפוץ מאוד. לדוגמה, זרי עצי חג המולד, שבהם לכל הנורות יש את הבהירות המקסימלית של הזוהר.
על ידי חיבור, אתה יכול ליצור תאורה פנימית בכל אורך. החלפת אלמנט שרוף היא קלה. ניתן להחליף שני גופי 60W למנורת 10W אחת מבלי לפגוע בביצועי התאורה. תכונה זו של המעגל משמשת חשמלאים מנוסים לזיהוי השלב ברשתות תלת פאזיות.
מנורות הלוגן ומכשירי ליבון לא רק נותנים זוהר בהיר, אלא מחממים את הסביבה. מסיבה זו, הם משמשים לעתים קרובות במוסכים, האנגרים או בתי מלאכה לחימום חלל. כדי לעשות זאת, חבר את המכשירים לרשת, הצב אותם בבלוק מתכת. העיצוב מתחמם עד 60 מעלות ושומר על טמפרטורה נוחה בחדר. עם זאת, הספק גבוה מוביל לשריפת מנורות תכופה.
סרטון קשור: מהי סדרה וחיבור מקביל
חיבור מקביל משמש באורות פס, נברשות, תאורת רחוב. יחד עם זאת, כל מנורה ניתנת לשליטה בנפרד, מה שמגביר את נוחות השימוש ברשת משותפת. יש צורך רק להרכיב את המספר הנדרש של מתגים במערכת.
בבתים ובדירות, לא רק מכשירי תאורה, אלא גם ציוד שונים מחוברים לרשת במקביל.
בעת יצירת גופי תאורה עם אלמנטים LED, לעתים קרובות נעשה שימוש בחיבור מעורב המבוסס על מעגל עומס סדרתי, ואחריו החיבור המקביל שלו עם אותה שרשרת.
אנו ממליצים לך להסתכל: כיצד להבין אם לחבר מנורות או עומסים בסדרה או במקביל
דוגמה לחישוב החיבור של מנורות בעלות הספק שונה
כדי להבין את ההבדלים, מספיק להכיר את חוק אוהם וחוקים חשמליים פשוטים אחרים.
נניח שיש נורת ליבון למתח של 220 וולט. בתדר של 50 הרץ, מדובר בהתנגדות אקטיבית גרידא, ולכן נוח יותר להתמודד איתה עם בעיות ראשוניות. אם המנורה בעלת הספק של 100 וואט, אז כאשר מחוברת לרשת, זרם יזרום דרכה I=P/U=100 וואט/220 וולט=0.5 A (מספיק בערך לנימוק). זה יוריד את המתח המלא של הרשת 220 וולט. אתה יכול לחשב את ההתנגדות של חוט: R \u003d U / I \u003d 220 וולט / 0.5 אמפר \u003d 400 אוהם (בְּעֵרֶך).
אם אתה מחבר נורה דומה שנייה במקביל לראשונה, אז ברור שכל מתח החשמל יופעל על כל מנורה. סמל הזרם הנצרך יסתעף לשני זרמים וזרם יזרום דרך כל נורה I=U/R=220 וולט/400 אוהם=0.5 אמפר. הזרם הנצרך יהיה שווה לסכום של שני זרמים (כפי שאומר החוק הראשון של קירכהוף) ויהיה 1 A. כתוצאה מכך, שתי המנורות יהיו במתח רשת מלא, הזרם המדורג יזרום דרכן, וסך הזוהר הכולל השטף יהיה שווה פי שניים מהשטף של מנורה אחת.
אם שתי מנורות זהות מחוברות בסדרה, מתח הרשת יתחלק ביניהן, וכ-110 וולט ייפלו על כל אחת מהן.ההתנגדות הכוללת של המעגל תהיה Rtot=400+400=800 אוהם, והזרם דרך כל מנורה (כאשר מחובר בסדרה, זהה לכל אלמנט) יהיה נורות \u003d U / Rtotal \u003d 220 וולט / 800 אוהם \u003d 0.25 A. התוצאה היא:
- רק מחצית ממתח הרשת יורד על כל מנורה;
- זרם זורם דרך כל מנורה, מופחת מהנומינלי פי 2.
כדי להעריך את שטף האור של מנורות ליבון במקרה זה, אתה יכול להשתמש בחוק Joule-Lenz. הזוהר של מנורות ליבון מתבצע על ידי חימום החוט. לפרק זמן t, החוט ישחרר את כמות החום ש=אני2*R*t=U*I*t. הזרם יקטן בחצי, המתח במנורה אחת יקטן גם הוא בחצי. אז אנחנו יכולים לצפות לירידה בשטף האור פנימה 2*2=4 פעמים. עבור שתי מנורות, השטף יקטן בחצי ביחס למנורה אחת במצב נומינלי. כלומר, כאשר מחוברים בסדרה, שתי נורות יזרחו בערך פי שניים יותר מעומעמות מאחת.
ניתן לפתור את הבעיה באמצעות מנורות בעלות מתח פעולה נמוך פי שניים ממתח הרשת.. אם אתה משתמש במקורות אור של מאתיים וואט למתח של 127 וולט, אז 220 וולט יחולקו לשניים, וכל מנורה תפעל במצב נומינלי, שטף האור יוכפל בהשוואה למנורה אחת באותו הספק. אבל זה לא נפטר מהחיסרון העיקרי של תכנית כזו - אם מכשיר תאורה אחד נכשל, המעגל נשבר, וגם המנורה השנייה מפסיקה לזרוח.
כל האמור לעיל חל על מנורות בעלות אותו כוח. אם הכוח של המתקנים שונה באופן ניכר, אז ההשפעות הבאות מתרחשות במעגלים. תן למנורת 220 וולט אחת להספק של 70 וואט, לשנייה 140.
ואז הזרם המדורג של הראשון I1=P/U=70/220=0.3 אמפר (מעוגל), השני - I2=140/220=0.7 אמפר. עמידות נימה של מנורה פחות חזקה R1=U/I=220/0.3=700 אוהם, שני - R2=220/0.7=300 אוהם.
מנורה בעלת כוח רב יותר תואמת להתנגדות נימה נמוכה יותר.
בחיבור במקביל, המתח בשני המכשירים יהיה שווה, לכל מנורה יהיה זרם משלה. צריכת הזרם הכוללת שווה לסכום של שני זרמים Ipotr \u003d 0.3 + 0.7 \u003d 1 אמפר. כל מנורה פועלת במצב נומינלי וצורכת זרם משלה.
כאשר מחובר בסדרה, הזרם יוגבל על ידי ההתנגדות Rtot=300+700=1000 אוהם ויהיה שווה I=U/R=220/1000=0.2 A. המתח יתחלק ביחס להתנגדות החוט (הספק). במנורת 140 וואט, זה יהיה 1/3 מ-220 וולט - בערך 70 וולט. על מנורה בעלת הספק נמוך - 2/3 מתוך 220 וולט. כלומר, כ-140 וולט. שתי המנורות יזרחו עם משך זמן קצר עקב ירידה במתח ובזרם, אך המצב עבורן יהיה קל. דבר נוסף הוא אם משתמשים במנורות בחצי ממתח החשמל. במנורה בהספק נמוך יותר המתח יהיה גבוה מהמותר, וההבדל יהיה גדול יותר, ככל שההפרש בהספק גדול יותר. מנורה כזו תתקלקל בקרוב. וזה עוד חיסרון של הכללה ברצף של מנורות. לכן, חיבור כזה משמש לעתים רחוקות בפועל. יוצא דופן הוא חיבור סדרה של מנורות פלורסנט. הוא האמין כי עם תוכנית זו הם עובדים בצורה יציבה יותר.
לסכם את ההבדלים בין חיבור מקביל לחיבור טורי:
- כאשר מחוברים במקביל, המתח על כל הצרכנים זהה, הזרם מחולק ביחס להספק של המנורות (אם ההספק זהה, הזרמים יהיו שווים), צריכת הזרם הכוללת שווה ל- סכום הזרמים של כל המנורות;
- כאשר מחוברים בסדרה, הזרם דרך כל המנורות יהיה זהה, הוא נקבע על ידי ההתנגדות הכוללת של המעגל (והיה קטן מהזרם של המנורה בעלת ההספק הנמוך ביותר), המתח בצרכנים יתחלק ביחס להספק של המנורות (אם זה זהה, אז המתחים יהיו שווים).
באמצעות עקרונות אלה, אתה יכול לנתח את הפעולה של כל מעגל.
איך להימנע מטעויות
יש צורך לחבר מכשירי חשמל לרשת בהתאם לכללי הנדסת החשמל. תכונות החיבור אינן ברורות ועשויות להיות בלתי מובנות לאנשים רחוקים מהנושא.
חשוב לקחת בחשבון:
- לכל סוג של חיבור יש תכונות הקשורות לחוק אוהם. בחיבור סדרתי, הזרם שווה בכל חלקי המעגל, בעוד המתח תלוי בהתנגדות. בחיבור מקביל, המתח מתברר שזהה, ועוצמת הזרם הכוללת היא סכום הערכים של הקטעים הבודדים.
- אין להעמיס על כל מעגל, זה יכול להוביל לפעולה לא יציבה של מכשירים ולנזק למנצחים.
- בחיבור מקביל, חתך החוטים חייב להתאים לעומס המופעל, אחרת התחממות יתר של המוליכים היא בלתי נמנעת, ולאחר מכן התכה של הפיתול וקצר חשמלי.
- שלב מסופק למתג, אפס עובר למכשיר התאורה. אי ציות לכלל זה עלול לגרום להתחשמלות בעת החלפת המנורה, מכיוון שהמכשיר מופעל גם כשהוא כבוי.
- החוט הראשי מהמנורה מחובר למגע משותף. אם הוא מחובר לברז, רק חלק מהמעגל יעבוד.
- לפני התקנת המתג, עדיף לסמן את החוטים מראש. במהלך ההתקנה, יהיה קל לחבר את המוליכים בעלי אותו שם זה לזה.
אי ציות להמלצות עלול לגרום לפעולה לא יציבה של ציוד תאורה, לשריפת מנורות מהירה ולגרום לפציעה חמורה עם סכנת חיים.
