วิธีต่อหลอดไฟแบบอนุกรมและขนาน
ทุกวันเราใช้แหล่งกำเนิดแสง หลอดไฟในแหล่งกำเนิดเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนาน แต่ละวิธีมีลักษณะเฉพาะของตัวเองและมีประสิทธิภาพในสถานการณ์เฉพาะ
สามารถต่อหลอดไฟแบบขนานได้หรือไม่
การเชื่อมต่อประเภทนี้มีประสิทธิภาพสูงสุด หลอดไฟเชื่อมต่อกับเฟสและศูนย์ เมื่อเชื่อมต่อหลอดไฟตั้งแต่สองหลอดขึ้นไป สามารถบิดสายไฟของแหล่งจ่ายแรงดันไฟได้
แต่บ่อยครั้งที่โหลดทั้งหมดติดอยู่กับสายเคเบิลทั่วไป การเชื่อมต่อแบบขนานอาจเป็นลำแสงหรือต้นขั้ว ในตัวเลือกแรก จะมีการต่อสายเคเบิลแยกต่างหากกับหลอดไฟแต่ละดวง ในช่วงที่สอง เฟสและศูนย์จะถูกป้อนไปยังแหล่งกำเนิดแสงแรก ส่วนที่เหลือของอุปกรณ์จะถูกป้อนบางส่วน
เมื่อใช้หลอดฮาโลเจนกับหม้อแปลงไฟฟ้า ต้องจำไว้ว่าเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของคอนเวอร์เตอร์โดยใช้ขั้วต่อเทอร์มินัล
การเชื่อมต่อแบบขนานสามารถขจัดข้อบกพร่องของอุปกรณ์ให้แสงสว่างได้ค่อนข้างราบรื่นลดการสั่นไหวของหลอดฟลูออเรสเซนต์ ตัวเก็บประจุถูกเพิ่มเข้าไปในวงจรเพื่อเปลี่ยนเฟสขององค์ประกอบวงจรทั้งหมด
กฎสำหรับการเชื่อมต่อหลอดไฟ
เมื่อเชื่อมต่อหลอดไฟคุณต้องปฏิบัติตามกฎ พิจารณาการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน
ตามลำดับ
การเชื่อมต่อแบบอนุกรมเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 V เพื่อให้กระแสเดียวกันไหลผ่านองค์ประกอบทั้งหมดในวงจร ในกรณีนี้ การกระจายของแรงดันไฟตกจะเป็นสัดส่วนกับความต้านทานภายในของโหลด พลังยังถูกกระจายตามสัดส่วน
เมื่อใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับสวิตช์ทั่วไป ไฟจะไม่ลุกไหม้เต็มที่ เมื่อเชื่อมต่อหลอดไฟที่มีกำลังต่างกัน อุปกรณ์ที่มีความต้านทานสูงจะมีแสงที่สว่างกว่า
ไดอะแกรมของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมมาตรฐานแสดงในรูปด้านล่าง
ขนาน
โดดเด่นด้วยการจ่ายแรงดันไฟหลักแบบเต็มให้กับหลอดไฟแต่ละดวง กระแสจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความต้านทานของอุปกรณ์
ตัวนำถูกนำไปยังซ็อกเก็ตหลอดไฟในลักษณะเดียวกัน บางครั้งเป็นไปตามหลักการของบัส เมื่อโหลดทั้งหมดเชื่อมต่อกับสายทั่วไป
คุณสามารถเชื่อมต่อหลอดไฟได้มากกับแหล่งจ่ายเดียว สวิตช์ทำงานในลักษณะเดียวกับการเชื่อมต่อแบบอนุกรม
ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบขนาน
ข้อดี:
- หากองค์ประกอบหนึ่งล้มเหลว ส่วนที่เหลือจะทำงานต่อไป
- วงจรให้แสงที่สว่างที่สุดเนื่องจากแต่ละอุปกรณ์ใช้แรงดันไฟฟ้าเต็ม
- สามารถนำสายไฟจำนวนมากเท่าที่คุณต้องการจากหลอดเดียวเพื่อเชื่อมต่อโหลดเพิ่มเติม (ต้องใช้ศูนย์หนึ่งตัวและจำนวนเฟสเฉพาะ)
- เหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าประหยัดพลังงาน
ในทางปฏิบัติไม่มีข้อเสียใด ๆ ยกเว้นตัวนำจำนวนมากในระบบที่กว้างขวางพร้อมหลอดไฟจำนวนมาก
แอปพลิเคชัน
ในชีวิตประจำวัน การเชื่อมต่อแบบขนานเป็นเรื่องธรรมดามาก ตัวอย่างเช่น มาลัยต้นคริสต์มาส ซึ่งหลอดไฟทั้งหมดมีความสว่างสูงสุดของการเรืองแสง
ด้วยการเชื่อมต่อ คุณสามารถสร้างแสงภายในที่มีความยาวเท่าใดก็ได้ การเปลี่ยนองค์ประกอบที่ถูกไฟไหม้นั้นง่าย สามารถเปลี่ยนโคม 60W สองโคมสำหรับหลอด 10W หนึ่งดวงได้โดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพแสง คุณสมบัติของวงจรนี้ถูกใช้โดยช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์เพื่อระบุเฟสในเครือข่ายสามเฟส
หลอดฮาโลเจนและอุปกรณ์หลอดไส้ไม่เพียงแต่ให้แสงสว่างเท่านั้น แต่ยังให้ความร้อนกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้ในโรงรถ โรงเก็บเครื่องบิน หรือโรงปฏิบัติงานเพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ ในการดำเนินการนี้ ให้เชื่อมต่ออุปกรณ์กับเครือข่ายโดยวางไว้ในบล็อกโลหะ การออกแบบอุ่นได้ถึง 60 องศาและรักษาอุณหภูมิในห้องให้สบาย อย่างไรก็ตาม พลังงานที่สูงจะทำให้หลอดไฟขาดบ่อยครั้ง
วิดีโอที่เกี่ยวข้อง: ซีรีส์และการเชื่อมต่อแบบขนานคืออะไร
การเชื่อมต่อแบบขนานใช้ในไฟสตริป โคมไฟระย้า ไฟถนน ในเวลาเดียวกัน หลอดไฟแต่ละดวงสามารถควบคุมแยกกันได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความสะดวกในการใช้เครือข่ายร่วมกัน จำเป็นต้องติดตั้งสวิตช์ตามจำนวนที่ต้องการในระบบเท่านั้น
ในบ้านและอพาร์ตเมนต์ไม่เพียง แต่อุปกรณ์ให้แสงสว่างเท่านั้น แต่ยังมีอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบขนาน
เมื่อสร้างอุปกรณ์ส่องสว่างที่มีองค์ประกอบ LED การเชื่อมต่อแบบผสมมักใช้ตามวงจรโหลดแบบอนุกรม ตามด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานกับสายโซ่เดียวกัน
เราแนะนำให้คุณดู: จะเข้าใจได้อย่างไรว่าจะเชื่อมต่อหลอดไฟหรือโหลดแบบอนุกรมหรือแบบขนาน
ตัวอย่างการคำนวณการเชื่อมต่อของหลอดไฟที่มีกำลังต่างกัน
เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่าง เพียงแค่รู้กฎของโอห์มและกฎไฟฟ้าง่ายๆ อื่นๆ ก็เพียงพอแล้ว
สมมติว่ามีหลอดไส้สำหรับแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ ที่ความถี่ 50 Hz เป็นความต้านทานแบบแอคทีฟล้วนๆ ดังนั้นจึงสะดวกกว่าในการจัดการกับปัญหาเบื้องต้น หากหลอดไฟมีกำลังไฟ 100 วัตต์ เมื่อเสียบเข้ากับเครือข่าย กระแสไฟก็จะไหลผ่าน I=P/U=100 วัตต์/220 โวลต์=0.5 A (พอให้เหตุผลได้พอสมควร) มันจะลดแรงดันไฟเต็มของเครือข่าย 220 โวลต์ คุณสามารถคำนวณความต้านทานของเธรด: R \u003d U / I \u003d 220 โวลต์ / 0.5 แอมแปร์ \u003d 400 โอห์ม (ประมาณ).
หากคุณต่อหลอดไฟดวงที่สองที่คล้ายกันโดยขนานกับหลอดแรก จะเห็นได้ชัดเจนว่าแรงดันไฟหลักทั้งหมดจะถูกนำไปใช้กับหลอดไฟแต่ละดวง ไอคอนปัจจุบันที่ใช้ไปจะแตกแขนงออกเป็นสองสตรีมและกระแสจะไหลผ่านหลอดไฟแต่ละหลอด I=U/R=220 โวลต์/400 โอห์ม=0.5 แอมป์. กระแสไฟที่ใช้จะเท่ากับผลรวมของสองกระแส (ตามที่กฎข้อที่หนึ่งของ Kirchhoff กล่าวไว้) และจะเป็น 1 A ส่งผลให้หลอดไฟทั้งสองดวงอยู่ภายใต้แรงดันไฟหลักเต็ม กระแสที่กำหนดจะไหลผ่านและปริมาณการส่องสว่างทั้งหมด ฟลักซ์จะเท่ากับสองเท่าของฟลักซ์ของหลอดเดียว
หากหลอดไฟที่เหมือนกันสองดวงเชื่อมต่อกันเป็นชุด แรงดันไฟหลักจะถูกแบ่งระหว่างแต่ละหลอด และแต่ละหลอดจะมีไฟประมาณ 110 โวลต์ความต้านทานรวมของวงจรจะเป็น Rtot=400+400=800 โอห์มและกระแสที่ไหลผ่านแต่ละโคม (เมื่อต่อเป็นอนุกรมจะเท่ากันในแต่ละธาตุ) จะเป็น Ilamps \u003d U / Rtotal \u003d 220 โวลต์ / 800 โอห์ม \u003d 0.25 A. ผลลัพธ์คือ:
- เพียงครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟหลักลดลงในแต่ละหลอด
- กระแสไฟไหลผ่านแต่ละหลอด ลดลงจากค่าปกติ 2 เท่า
ในการประมาณค่าฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไส้ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้กฎหมาย Joule-Lenz ได้ การเรืองแสงของหลอดไส้นั้นเกิดจากการให้ความร้อนกับไส้หลอด เป็นระยะเวลาหนึ่ง t เกลียวจะปล่อยความร้อน Q=I2*R*t=U*I*t. กระแสจะลดลงครึ่งหนึ่ง แรงดันไฟบนหลอดเดียวจะลดลงครึ่งหนึ่งด้วย ดังนั้นเราจึงคาดว่าฟลักซ์การส่องสว่างใน . จะลดลง 2*2=4 ครั้ง. สำหรับหลอดสองหลอด ฟลักซ์จะลดลงครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับหลอดเดียวในโหมดระบุ นั่นคือ เมื่อเชื่อมต่อเป็นอนุกรม หลอดไฟสองหลอดจะส่องแสงหรี่เป็นสองเท่าของหลอดเดียว
ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยใช้หลอดไฟที่มีแรงดันไฟทำงานต่ำกว่าแรงดันไฟหลักสองเท่า. หากคุณใช้แหล่งกำเนิดแสงสองร้อยวัตต์สำหรับแรงดันไฟฟ้า 127 โวลต์ 220 โวลต์จะถูกแบ่งครึ่ง และแต่ละหลอดจะทำงานในโหมดปกติ ฟลักซ์การส่องสว่างจะเพิ่มเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับหลอดเดียวที่มีกำลังไฟเท่ากัน แต่สิ่งนี้ไม่ได้กำจัดข้อเสียเปรียบหลักของรูปแบบดังกล่าว - หากอุปกรณ์ให้แสงสว่างตัวหนึ่งล้มเหลววงจรจะขาดและหลอดที่สองก็หยุดส่องแสงเช่นกัน
จากทั้งหมดที่กล่าวมาใช้กับหลอดไฟที่มีกำลังไฟเท่ากัน หากพลังของฟิกซ์เจอร์แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด จะเกิดผลกระทบต่อไปนี้ในวงจร ให้หลอด 220 โวลต์หนึ่งตัวมีกำลัง 70 วัตต์ อีกหลอดหนึ่ง 140
จากนั้นจัดอันดับปัจจุบันของครั้งแรก I1=P/U=70/220=0.3 แอมป์ (โค้งมน) ที่สอง - I2=140/220=0.7 แอมป์. ความต้านทานเส้นใยของหลอดที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า R1=U/I=220/0.3=700 โอห์ม, ที่สอง - R2=220/0.7=300 โอห์ม.
หลอดไฟที่มีกำลังมากกว่าจะสอดคล้องกับความต้านทานของไส้หลอดที่ต่ำกว่า
เมื่อเชื่อมต่อแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ทั้งสองจะเท่ากัน แต่ละหลอดจะมีกระแสของตัวเอง ปริมาณการใช้กระแสไฟทั้งหมดเท่ากับผลรวมของสองกระแส Ipotr \u003d 0.3 + 0.7 \u003d 1 แอมแปร์ หลอดไฟแต่ละดวงทำงานในโหมดปกติและใช้กระแสไฟของตัวเอง
เมื่อต่อเป็นอนุกรม กระแสจะถูกจำกัดโดยความต้านทาน Rtot=300+700=1000 โอห์ม และจะเท่าเทียมกัน ผม=U/R=220/1000=0.2 A. แรงดันไฟฟ้าจะกระจายตามสัดส่วนความต้านทานของเกลียว (กำลัง) สำหรับโคมไฟขนาด 140 วัตต์ มันจะเป็น 1/3 ของ 220 โวลต์ - ประมาณ 70 โวลต์ บนหลอดไฟต่ำ - 2/3 ของ 220 โวลต์ นั่นคือประมาณ 140 โวลต์ หลอดทั้งสองจะส่องแสงในระยะเวลาสั้น ๆ เนื่องจากแรงดันและกระแสไฟลดลง แต่โหมดสำหรับหลอดไฟจะสว่าง อีกสิ่งหนึ่งคือถ้าใช้หลอดไฟที่แรงดันไฟหลักเพียงครึ่งเดียว สำหรับหลอดไฟที่มีกำลังไฟต่ำกว่า แรงดันไฟฟ้าจะสูงกว่าหลอดที่อนุญาต และความแตกต่างจะยิ่งมากขึ้น ความแตกต่างของกำลังงานก็จะมากขึ้น หลอดไฟดังกล่าวจะหมดอายุในไม่ช้า และนี่คือข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งของการรวมหลอดไฟตามลำดับ ดังนั้นในทางปฏิบัติจึงไม่ค่อยใช้การเชื่อมต่อดังกล่าว ข้อยกเว้นคือการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของหลอดฟลูออเรสเซนต์ เชื่อกันว่ารูปแบบนี้ทำงานได้อย่างเสถียรยิ่งขึ้น
สรุปความแตกต่างระหว่างการเชื่อมต่อแบบขนานและการเชื่อมต่อแบบอนุกรม:
- เมื่อเชื่อมต่อแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าของผู้บริโภคทั้งหมดจะเท่ากัน กระแสจะกระจายตามสัดส่วนของกำลังของหลอดไฟ (หากกำลังเท่ากัน กระแสจะเท่ากัน) ปริมาณการใช้กระแสไฟทั้งหมดจะเท่ากับ ผลรวมของกระแสของตะเกียงทั้งหมด
- เมื่อต่อเป็นอนุกรม กระแสที่ไหลผ่านโคมทั้งหมดจะเท่ากัน กำหนดโดยความต้านทานรวมของวงจร (และจะน้อยกว่ากระแสไฟที่จ่ายไฟต่ำที่สุด) แรงดันไฟที่ผู้บริโภคจะถูกกระจาย ตามสัดส่วนของกำลังของหลอดไฟ (ถ้าเท่ากัน แรงดันก็จะเท่ากัน)
เมื่อใช้หลักการเหล่านี้ คุณจะวิเคราะห์การทำงานของวงจรใดก็ได้
วิธีหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด
จำเป็นต้องเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้ากับเครือข่ายตามกฎวิศวกรรมไฟฟ้า คุณลักษณะการเชื่อมต่อไม่ชัดเจนและอาจไม่สามารถเข้าใจได้สำหรับผู้ที่อยู่ห่างไกลจากเรื่อง
สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณา:
- การเชื่อมต่อแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับกฎของโอห์ม ในการเชื่อมต่อแบบอนุกรม กระแสจะเท่ากันในทุกส่วนของวงจร ในขณะที่แรงดันขึ้นอยู่กับความต้านทาน ในการเชื่อมต่อแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าจะเท่ากัน และความแรงของกระแสรวมคือผลรวมของค่าของแต่ละส่วน
- ไม่ควรให้วงจรเกินพิกัด ซึ่งอาจนำไปสู่การทำงานของอุปกรณ์ที่ไม่เสถียรและความเสียหายต่อตัวนำ
- ในการเชื่อมต่อแบบขนาน ส่วนตัดขวางของสายไฟต้องสอดคล้องกับโหลดที่ใช้ มิฉะนั้น ตัวนำความร้อนสูงเกินไปจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตามมาด้วยการหลอมของขดลวดและไฟฟ้าลัดวงจร
- เฟสถูกจ่ายให้กับสวิตช์ศูนย์จะไปที่อุปกรณ์ให้แสงสว่าง การไม่ปฏิบัติตามกฎนี้อาจส่งผลให้เกิดไฟฟ้าช็อตเมื่อเปลี่ยนหลอดไฟ เนื่องจากอุปกรณ์ได้รับพลังงานแม้จะปิดอยู่
- สายหลักจากหลอดไฟเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสทั่วไป หากต่อกับต๊าป วงจรจะทำงานเพียงบางส่วนเท่านั้น
- ก่อนทำการติดตั้งสวิตช์ควรทำเครื่องหมายสายไฟไว้ล่วงหน้า ระหว่างการติดตั้งจะเป็นเรื่องง่ายที่จะเชื่อมต่อตัวนำที่มีชื่อเดียวกันเข้าด้วยกัน
การไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำอาจทำให้อุปกรณ์ให้แสงสว่างทำงานไม่เสถียร ไฟดับอย่างรวดเร็ว และทำให้ได้รับบาดเจ็บสาหัสและอาจถึงแก่ชีวิตได้
