Параллельное подключение ламп: подробная инструкция схемы с выключателем

Как соединены между собой лампы на схемах

Главная » Виды ламп » Лампы накаливания

Автор: Школа светодизайна MosBuild

Лампы накаливания – это весьма распространенный источник света. В люстрах и других светильниках, так же как в подвесных и натяжных потолках, их может быть три, пять, а то и несколько десятков. Каждый такой источник света – это один из элементов электрической цепи, которые, как нам известно еще из школьной программы, могут по-разному соединяться как между собой, так и с другими элементами на схемах. Далее напомним нашим читателям:

• на каких схемах лампы соединены параллельно;
• на каких – последовательно;
• и в чем суть различных соединений ламп.

Увидев, как соединены между собой лампы на схемах, наши читатели впоследствии смогут сделать оптимальный выбор осветительной системы.

Люстра с большим числом лампочек

Содержание

1. Электрическая цепь с последовательным соединением
2. Чем слабее, тем ярче
3. Перед последовательным соединением
4. Лучше соединять параллельно

Электрическая цепь с последовательным соединением

Элементы электрических цепей могут соединяться либо последовательно, либо параллельно. Точно так же делается последовательное подключение и параллельное подключение ламп. Это совершенно разные соединения, которые приводят к различным результатам их работы. Чтобы наглядно понять детали этих соединений, рассмотрим пример с лампами накаливания. Берем две лампочки, два патрона и присоединяем к их клеммам провода.

Чтобы хорошо различать проводники при соединении, выбираем для них красный и черный цвета. Для ламп накаливания, которые по сути являются резисторами, эти провода будут как бы равноправными. Перемена их местами никак не будет сказываться на работе лампы.

Сделаем последовательное соединение лампочек:

• укладываем их на стол с расправленными проводами, с концами, зачищенными от изоляции;
• выбираем произвольно по одному проводу в каждой лампе. Для наглядности выберем оба черных провода;
• скручиваем концы двух выбранных проводов.

Если свободные концы двух красных проводов присоединить к источнику питания, через лампочки потечет электрический ток. В каждой лампе он будет одинаковым. Причем независимо от того, какие у этой лампы характеристики. Для того чтобы определить мощность лампы накаливания, потребуется узнать как величину тока, так и величину напряжения. В результате последовательного соединения каждая лампа оказывает влияние на работу остальных лампочек.

На лампе, как и на любом резисторе в электрической цепи, получается падение напряжения. Его величина определяется по закону Ома для участка цепи как произведение величин тока и напряжения. При накале спирали, который соответствует правильному режиму работы лампочки, ее сопротивление таково, что выделяемая энергия, включая свет, обеспечивает ее оптимальную яркость и продолжительность работы. Поэтому каждая лампочка может эффективно работать только при определенном напряжении.

А ему будет соответствовать сопротивление горячей светящейся спирали.

Чем слабее, тем ярче

При последовательном соединении двух лампочек напряжения на них будут одинаковыми только при одинаковых сопротивлениях их спиралей. А это получится лишь при их одинаковой конструкции. По этой причине перед тем как подключить последовательно соединенные лампы к источнику питания, необходимо обязательно знать их рабочие напряжения (или токи) и мощность. Если этих характеристик нет, правильно оценить на глаз яркость, оптимальную для лампочки, сложно.

Можно, конечно же, подключить каждую лампочку к регулятору напряжения (ЛАТРу или диммеру). Плавно изменяя и при этом измеряя величину напряжения на лампе, получаем более или менее яркое ее свечение. Но лампочка при такой оценке может работать неправильно и, что наиболее опасно, давать слишком много света. Это сократит срок ее службы. Поэтому сделанные замеры тока или напряжения для расчетов параметров других присоединяемых лампочек получатся не такими, какими они должны быть на самом деле.

• При последовательном соединении лампочек необходимо пользоваться только заводскими данными мощности и напряжения для них.

Особую бдительность надо соблюдать тогда, когда напряжение источника питания заметно больше рабочего напряжения каждой из ламп последовательного соединения. При неоптимально подобранных параметрах некоторые из них могут перегореть по причине неправильного распределения напряжения между ними. В этом легко убедиться, если вкрутить в уже подготовленные нами патроны лампочки разной мощности, но для напряжения 220 В. Что из этого получилось, видно на изображении, которое приведено ниже.

Используя соединительную колодку и проводной выключатель, выполняем монтаж проводов испытуемых лампочек. Подключаем вилку к розетке и включаем выключатель. Мы видим разную яркость источников света. Менее мощная лампочка 40 Вт из-за большего сопротивления работает при более высоком напряжении. Поэтому она светит заметно ярче 60-ваттной. Теперь должно быть понятно, что лампочки остаются работоспособными по причине их более высокого рабочего напряжения. Оно существенно больше падения напряжения питания на каждой из них.

Последовательное соединение и разная яркость лампочек 40 Вт и 60 Вт

Перед последовательным соединением

Если бы лампочки 40 Вт и 60 Вт были, к примеру, подключены на напряжение 127 В, одна из них непременно сгорела бы. Рекомендуется сделать расчет суммы падений напряжения на каждой лампе перед тем как соединить их последовательно. При этом результат меньше напряжения питания соединенных ламп должен быть получен на основании заводских данных.

• Самым большим неудобством при последовательном соединении большого числа лампочек является перегорание одной из них. После этого перестает работать вся цепочка из ламп. Приходится брать тестер и проверять каждую.

Последовательное соединение других типов ламп также возможно. Однако давать общие рекомендации по этому поводу сложно. Дело в том, что все прочие электрические источники света, а это различные газоразрядные и светодиодные лампы, являются нелинейными элементами, к которым неприменим закон Ома для участка цепи. К тому же их надо подключать через балласты различной конструкции.

Современные электронные балласты работают совершенно иначе, чем традиционные индуктивные. Определить все необходимые параметры расчетным путем не получится. По этой причине для газоразрядных и светодиодных источников света более подходящей будет схема параллельного соединения.

Параллельное соединение лампочек

Лучше соединять параллельно

Когда существует параллельное соединение ламп, напряжение источника питания всегда оказывается на клеммах каждой из них. Между ними могут быть только проводники электрического тока. Их сопротивлением пренебрегают по причине крайне малой величины. Схема параллельного подключения исключает взаимное электрическое влияние между источниками света. Каждый из них светит в полную силу, если подключается к выходу источника питания с напряжением, соответствующим их номинальному значению.

• Последовательно соединять лампы накаливания и светодиоды рекомендуется только при необходимости подсоединить самый простой и дешевый источник питания для низковольтных источников света – электрическую сеть на 220 вольт. С источниками света, подключенными по такой схеме, сталкивались все. Это елочная гирлянда.
• Соединение ламп накаливания, а также подключение светильников рекомендуется в основном делать параллельно. Эта схема подключения не оставит совсем без света при перегорании даже нескольких лампочек.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

схема, смешанное подключение, плюсы и минусы

При размещении сетевых осветительных приборов (ламп или светодиодных лент) сомнений в том, как подключать их между собой, как правило, не возникает. Если они рассчитаны на напряжение 220 Вольт, традиционно применяемый способ включения – соединение в параллель. Последовательное подключение лампочек используется лишь в редких случаях, когда на их основе делаются гирлянды, например. Другая распространенная причина применения этого способа – желание повысить срок эксплуатации осветительных изделий, используя их на неполную рабочую мощность.

Содержание

1. Последовательное соединение
2. Параллельное включение
3. Законы смешанного соединения
4. Типы ламп и схемы подключения
5. Люминесцентные лампы
6. Галогенные источники и светодиодные лампы

Последовательное соединение

Последовательная схема подключения

Нетиповое последовательное подключение лампочек к сети 220 Вольт отличается следующими характеристиками:

• через все включенные в цепь осветительные элементы течет одинаковый ток;
• распределение падений напряжений на них будет пропорционально внутренним сопротивлениям;
• соответственно этому распределяется мощность, расходуемая на каждом осветителе.

При последовательном соединении лампочек в схеме с общим выключателем рассчитанные на 220 Вольт осветители будут гореть не в полную силу.

При установке в цепочку двух лампочек накаливания с различной мощностью P ярче горит та из них, что обладает большим сопротивлением, то есть менее энергоемкая. Объясняется это очень просто: из-за большего внутреннего сопротивления напряжение на ней будет более значительным по величине. Поскольку в формулу для P этот параметр входит в квадрате P=U2/R – то при фиксированном сопротивлении на ней рассеивается большая мощность (она горит ярче).

Преимуществом последовательного включения ламп является более щадящий режим работы из-за меньшей мощности, потребляемой на каждой из них. Во всех остальных отношениях такой способ подсоединения нежелателен, поскольку его отличают следующие характерные недостатки:

• при выходе из строя одной лампы обесточивается вся цепь, так что осветительная линия полностью перестает работать;
• при установке различных по мощности лампочек они дают разное свечение;
• невозможность использования последовательной схемы при соединении энергосберегающих ламп (для них нужно полное напряжение 220 Вольт).

Последовательный вариант оптимально подойдет для создания «мягкого света» в светильниках-бра или при изготовлении гирлянд из низковольтных светодиодных элементов.

Параллельное включение

Параллельное соединение лампочек

Классическое параллельное подключение ламп отличается от последовательного способа тем, что в этом случае ко всем осветителям прикладывается полное сетевое напряжение.

При параллельном подключении лампочек через каждое из ответвлений протекает «свой» ток, зависящий от сопротивления данной цепочки.

Проводники, подводимые к цоколям и патронам ламп, подсоединяются к одному проводу в виде параллельной сборки. К бесспорным преимуществам этого метода относят следующие его особенности:

• при перегорании одной из лампочек остальные продолжают работать;
• в каждой из ветвей они горят в полную мощность, поскольку ко всем одновременно приложено полное напряжение;
• допускается использовать энергосберегающие лампочки;
• для подключения к сети достаточно вывести из комнатной люстры нужное количество фазных проводников и оформить их в виде коммутируемой группы.

Недостатков у этого метода практически нет, за исключением большого расхода проводников при сильно разветвленных цепях. Без проблем можно подключить несколько лампочек к одному проводу за счет использования принципа разводки. Типовая схема параллельного соединения лампочек с выключателем ничем особым не отличается от обычного включения. В этом случае в нее дополнительно вводится клавишный переключатель.

Законы смешанного соединения

Смешанное соединение

Смешанное включение осветителей описывается следующим образом:

• В его основе лежит параллельное соединение нескольких электрических ветвей.
• В некоторых из ответвлений нагрузки включаются последовательно в виде ряда лампочек, располагающихся одна за другой.

В отдельные параллельные ветви допускается подключать различные типы потребителей, включая лампы накаливания, а также галогенные или светодиодные источники.

При рассмотрении особенностей смешанного соединения обязательно учитываются следующие закономерности:

• Через каждый из последовательно включенных участков цепи протекает один и тот же ток.
• При прохождении через звено с параллельно включенными потребителями он разветвляется, а на выходе снова становится однолинейным.
• С увеличением количества элементов в рабочей цепи абсолютная величина тока в ней уменьшается.
• Напряжение на одном звене равно произведению токовой составляющей на общее сопротивление ветви (закон Ома).
• При росте числа элементов в цепи напряжение на каждом из них соответственно уменьшается.

Смешанный способ подключения имеет ряд преимуществ, определяемых достоинствами каждой из двух основных схем соединения. От последовательного он «унаследовал» его экономичность, а от параллельного – возможность работать даже при выходе из строя элемента в одной из комбинированных цепочек.

Рекомендуется при использовании смешанной схемы группировать в последовательные цепи лампы одинаковой мощности, а в параллельные ветви ставить осветители с различным энергопотреблением.

Типы ламп и схемы подключения

Перед монтажом различных видов осветительных приборов желательно ознакомиться с принципом работы и их внутренним устройством, а также с особенностями схемы включения в питающую сеть. Также важно знать, что каждая из разновидностей способна работать длительное время лишь при строгом соблюдении правил эксплуатации.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы часто устанавливают в служебных помещениях

Помимо традиционных ламп накаливания для освещения служебных и частично бытовых пространств нередко применяются их люминесцентные трубчатые аналоги. Они чаще всего устанавливаются на следующих объектах:

• в цехах и на конвейерных линиях промышленных производств;
• в административных зданиях и в различных боксах;
• в гаражах, торговых залах и подобных им местах общественного пользования.

Значительно реже они используются в домашних условиях – иногда ставят на кухне для организации подсветки рабочей зоны.

Особенностью люминесцентных осветителей является невозможность прямого подключения к сети 220 Вольт, так как для пробоя газового столба требуется высокое напряжение. Для их включения используется особая электронная схема, в состав которой входят такие элементы запуска как дроссель, стартер и высоковольтный конденсатор (в некоторых случаях он не обязателен).

В последние годы неэкономичные и сильно гудящие во время работы дроссельные преобразователи заменяются так называемым «электронным балластом». Порядок его подключения обычно указывается в виде схемы, изображенной на корпусе прибора.

При использовании электронного адаптера подключается одна газоразрядная лампа, либо устанавливается сразу две штуки, соединенные последовательно.

Галогенные источники и светодиодные лампы

При монтаже подвесных потолков традиционно устанавливают галогенные лампы

Осветители первого типа традиционно устанавливаются при монтаже подвесных и натяжных потолков. Они также идеально подходят при необходимости освещения зон с повышенной влажностью, так как выпускаются в нескольких модификациях. Одно из них рассчитано на работу от 12-ти Вольт. Для их получения в районе потолочных перекрытий устанавливается преобразователь, рассчитанный на соответствующее выходное напряжение.

Для светодиодных ламп характерно наличие встроенного драйвера, позволяющего получать нужное напряжение питания (12 или 24 Вольта). Образцы светодиодных осветителей, рассчитанные на работу от 220 Вольт, включаются подобно лампам накаливания. Но в отличие от обычных осветителей включать их в виде последовательной цепочки не рекомендуется.

Важно правильно подбирать тип ламп для определения нужного порядка их подключения. Не допускается соединять в последовательную цепочку энергосберегающие осветители, при монтаже люминесцентных и галогенных светильников руководствуются схемами их включения. При пониженном сетевом напряжении энергосберегающие лампы быстро выходят из строя, а люминесцентные осветители могут совсем не загореться.

Серия

и параллельные схемы: в чем разница?

Узнайте, чем последовательные схемы отличаются от параллельных

К

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле имеет степень младшего специалиста в области электроники и является местным электриком № 176 IBEW с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 29.03.23

Ель / Микела Бутиньоль

Один из первых принципов, который нужно понять, изучая электричество, — это различие между параллельной и последовательной цепями. Оба типа цепей питают несколько устройств с помощью электрического тока, протекающего по проводам, но на этом сходство заканчивается.

Чтобы понять разницу между цепью, в которой устройства соединены последовательно , и цепью, в которой они соединены параллельно, вы должны сначала понять основы электрической цепи.

Проще говоря, все схемы работают, создавая замкнутый контур проводов, по которым может течь электрический ток. Электрический ток — это, по сути, движение электронов по цепи от источника (через горячие провода) и обратно к источнику (через нейтральные провода). Когда к этой цепи подключены источники света или другие устройства, движущийся ток может питать эти устройства. Любое прерывание пути (например, размыкание переключателя) останавливает поток электрического тока, мгновенно прерывая цепь.

Основы домашней электротехники 101

Что такое последовательная цепь?

Последовательная цепь представляет собой замкнутую цепь, в которой ток протекает по одному пути. В последовательной цепи устройства вдоль контура цепи соединены в непрерывный ряд, так что при отказе или отключении одного устройства прерывается вся цепь. Таким образом, все устройства в цепи перестают работать одновременно. Последовательные цепи довольно редко встречаются в домашней проводке, но иногда они используются в цепочках рождественских огней или ландшафтных светильников, где выход из строя одной лампочки приводит к тому, что вся цепочка гаснет.

Когда лампочка гаснет в цепочке праздничных огней, это создает обрыв в проводке. Однако многие современные цепочки праздничных огней теперь подключаются через параллельную цепь, так что гирлянда может оставаться работоспособной, даже если одна из лампочек неисправна. Большинство новых светодиодных праздничных огней подключаются в виде параллельных цепей.

Что такое параллельная цепь?

Гораздо более распространенными, чем последовательные цепи, являются те, которые соединены параллельно, включая большинство бытовых ответвлений, питающих осветительные приборы, розетки и приборы. Параллельная цепь также является замкнутой цепью, в которой ток разделяется на два или более пути, прежде чем снова собраться вместе, чтобы завершить полную цепь. Здесь проводка сконфигурирована так, что каждое устройство находится в постоянном контакте с магистралью основной цепи. Отдельные устройства просто «подключаются» к контуру главной цепи, подобно тому, как съезды на автостраде позволяют автомобилям существовать и въезжать на автостраду, не прерывая основную магистраль. Параллельная схема имеет много таких контуров «вход/выход», так что сбой в любом отдельном контуре никогда не отключит всю цепь.

Большинство стандартных бытовых цепей на 120 вольт в вашем доме являются (или должны быть) параллельными цепями. Розетки, выключатели и осветительные приборы подключены таким образом, что горячие и нейтральные провода поддерживают непрерывный путь цепи, независимый от отдельных устройств, получающих питание от цепи.

Иногда этот непрерывный путь создается путем «связывания» проводов цепи для питания розетки или светильника (косички представляют собой выходной и входной пандусы для протекания тока). В других случаях конструкция устройства создает непрерывный непрерывный путь. Стандартная розетка, например, имеет металлическую полосу (соединительный язычок) между парами винтовых клемм, которая обеспечивает сохранение пути к следующей розетке. Если розетка выйдет из строя, соединительный выступ на устройстве гарантирует, что ток продолжится до следующей розетки в цепи.

Когда использовать последовательную цепь вместо параллельной

Один бытовой пример, когда последовательная проводка полезна, когда одна розетка GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) используется для защиты других стандартных розеток, расположенных «ниже по потоку» от GFCI.

Розетка GFCI имеет винтовые клеммы с маркировкой «линия», а также винтовые клеммы с маркировкой «нагрузка». Нагрузочные клеммы можно использовать для удлинения проводки к дополнительным обычным розеткам за пределами GFCI, что также позволяет им пользоваться защитой GFCI. Однако, если GFCI выйдет из строя, все подключенные нисходящие выходы также перестанут функционировать. Таким образом, этот участок схемы является примером последовательного соединения.

Еще один элемент, в котором используется последовательная проводка, — это удлинитель. Удлинитель использует один переключатель для управления несколькими приборами и устройствами в параллельной схеме. Однако, если вы выключите удлинитель, вы выключите все приборы и устройства, подключенные к удлинителю.

Последовательная цепь

Параллельная цепь

• Замкнутая цепь

• Обычно используется в домах

• Надежный метод подключения

• Сбой не влияет на все устройства/лампы

Как сделать косички для соединения электрических проводов

Учебный лист: Параллельное соединение | Нагва

Начать практику

В этом рабочем листе мы будем практиковаться в определении параллельных цепей, объяснять преимущества использования параллельных цепей в наших домах и сравнивать последовательные цепи с параллельными цепями.

Q1:

Джексон установил несколько цепей.

Какая из цепей Джексона не является параллельной схемой?

Q2:

Какое утверждение не описывает параллельную цепь?

• AКомпоненты соединены ветвящимися маршрутами.
• BПри добавлении ответвления лампы на других ответвлениях становятся тусклее.
• CПри поломке лампы на одной ветке лампы на других ветках продолжают работать.
• DДля электрического тока существует более одного пути.
• EКогда на одной ветви создается зазор, ток все еще может течь по другим ветвям.

Q3:

В каком из них , а не используется параллельная схема?

Q4:

В наших домах и на предприятиях лампы и другие электроприборы подключаются параллельно к основному источнику электроэнергии.

Какой проблемы это позволяет избежать?

• AВсе приборы выключаются, если один из них выключен или сломан
• B Цепь слишком короткая, чтобы добраться до основного источника электроэнергии
• CТок, протекающий обратно в основной источник электроэнергии
• DВсе электроприборы потребляют одинаковое количество энергии

Q5:

София установила эти параллельные цепи, чтобы выяснить, как увеличение количества ламп повлияет на их интенсивность света.

Заполните пропуски: Каждая лампа имеет путь для протекания электрического тока от батареи. Это означает, что сила света указана для всех ламп в цепи.

• Одинаковые, разные
• Биты собственные, те же
• Города свои, разные
• Dто же, то же

Q6:

Эти лампы соединены в параллельную цепь.

Лампа 1 удалена из цепи.

Заполните пропуски, чтобы описать, что произойдет с интенсивностью света других ламп: лампа 2 будет и лампа 3 будет .

• Стань ярче, стань ярче
• Оставайтесь такими же, становитесь ярче
• Оставайся таким же, оставайся таким же
• Стань ярче, останься прежним

Q7:

Некоторые ученики соединили три лампы в параллельную цепь.

Дети угадывают, что будет, если выкрутить лампу 2.

Кто прав?

• АСкарлетт
• BМайкл
• CE, чем

Q8:

Эти лампы включены в параллельную цепь.

Одна из ламп разбивается. Какая схема показывает влияние этого на другие лампы в цепи?

• Контур 1
• BКонтур 2
• CКонтур 3
• DКонтур 4

Q9:

Некоторые дети устанавливают различные схемы, чтобы сделать свои лампы максимально яркими. Все они используют одну и ту же ячейку.

В чьей схеме будут самые яркие лампы?

• Айзабелла
• BМайкл
• COливия
• DМэтью

Q10:

Некоторые дети описывают особенности последовательных и параллельных цепей.