Welke lamp gloeit helderder wanneer aangesloten in serie en parallel en waarom?

Twee lampen van 80W en 100W zijn in serie en parallel aangesloten - welke zal helderder gloeien?

De meest verwarrende vraag die we hebben ontvangen, is dat als twee lampen in serie worden geschakeld en dan parallel, welke helderder zal branden en wat zijn de precieze redenen? Welnu, er is veel informatie op internet, maar we zullen in een zeer stapsgewijze details treden om de exacte waarden te berekenen om de verwarring weg te nemen.

Houd er allereerst rekening mee dat de lamp met een hoge weerstand en meer vermogen in het circuit afgeeft (ongeacht serie of parallel) feller zal gloeien . Met andere woorden, de helderheid van de lamp hangt af van zowel spanning, stroom (V x I =vermogen) als weerstand .

Houd er ook rekening mee dat het vermogen dat wordt gedissipeerd in Watt niet de eenheid van helderheid is. Eenheid van helderheid is lumen (aangeduid met lm, wat de SI-afgeleide eenheid van lichtstroom is), ook bekend als candela (basiseenheid van lichtsterkte). Maar de helderheid van het licht is recht evenredig met het lampvermogen . Dat is de reden waarom het meer wattage dat een lamp gebruikt, helderder zal gloeien .

Gerelateerde post:Elektrische bedradingsschema's en installatiehandleidingen voor thuis

Als lampen in serie zijn aangesloten

De nominale vermogens van lampen zijn verschillend en in serie geschakeld:

Stel dat we twee lampen hebben van elk 80W (Lamp 1) en 100W (Bulb 2), nominale spanningen van beide lampen zijn 220V en in serie geschakeld met een voedingsspanning van 220V AC. In dat geval zal de lamp met hoge weerstand en meer vermogensdissipatie helderder oplichten dan de andere. d.w.z. 80W lamp (1) zal helderder gloeien en lamp (2) van 100W zal dimmen in serieschakeling . Kortom, in serie laten beide lampen dezelfde stroom lopen. De lamp met de hogere weerstand zal een grotere spanningsval hebben en daarom een ​​hogere vermogensdissipatie en helderheid hebben. Hoe? Laten we de onderstaande berekeningen en voorbeelden eens bekijken.

• Gerelateerde post: Waarom is de aardingspin dikker en langer in een 3-pins stekker?

Kracht

P =V x I of P =I ² R of P =V ² /R

Nu, de weerstand van lamp 1 (80W);

We weten dat stroom hetzelfde is en spanning additief zijn in een serieschakeling maar de nominale spanning van lampen is 220V. d.w.z.

Spanning in serieschakeling:V_T =V₁ + V₂ + V₃ …+ V_n

Stroom in serieschakeling:I_T =ik₁ =I₂ =I₃ …Ik_n

Daarom_,

R =V ² / P₈₀

R_80W =220 ² / 80W

R_80W =605Ω

En de weerstand van Bulb 2 (100W);

R =V ² / P₁₀₀

R_100W =220 ² / 100W

R_100W =484Ω

Nu, actueel;

I =V/R

=V / (R_80W + R_100W )

=220V / (605Ω + 484Ω)

I =0.202A

Nu,

Gedissipeerd vermogen door lamp 1 (80W)

P =I ² R

P_80W =(0.202A) ² x 605Ω

P_80W =24,68 W

Gedissipeerd vermogen door Bulb 2 (100W)

P =I ² R₁₀₀

P_100W =(0.202A) ² x 484Ω

P_100W =19,74 W

• Gerelateerde post: Waarom is elektrische stroomtransmissie een veelvoud van 11, d.w.z. 11kV, 22kV, 66kV enz.?

Vandaar dat bewezen vermogen gedissipeerd P_80W > P_100W d.w.z. Lamp 1 (80W) heeft een grotere vermogensdissipatie dan lamp 2 (100W) . Daarom is de 80W-lamp helderder dan 100W-lamp wanneer deze in serie is geschakeld .

U kunt ook de spanningsval over elke lamp vinden en vervolgens de vermogensdissipatie vinden met P =V x I als volgt om de zaak te verifiëren.

V =I x R of I =V/R of R =V/I … (Basiswet van Ohm)

Voor lamp 1 (80W)

V₈₀ =I x R₈₀ =0,202 x 605Ω =122,3V

V₈₀ =122,3 V

Voor lamp 2 (100W)

V₁₀₀ =I x R₁₀₀ =0,202 x 484Ω =97,7V

V₁₀₀ =97,7V

• Gerelateerde post: Waar zijn de gekleurde luchtmarkeringsballen op hoogspanningskabels voor?

Nu,

Gedissipeerd vermogen door lamp 1 (80W)

P =V ² ₈₀ /R₈₀

P_80W =122.3 ² V / 605Ω

P_80W =24,7 W

Gedissipeerd vermogen door Bulb 2 (100W)

P =V ² ₁₀₀ /R₁₀₀

P_100W =97.72 ² V / 484Ω

P_100W =19,74 W

Totale spanning in de serieschakeling

V_T =V₈₀ + V₁₀₀ =122,3 + 97,7 =220V

Wederom bewezen dat 80W-lamp een groter vermogensverlies heeft dan 100W-lamp wanneer in serie geschakeld . Daarom gloeit 80W-lamp helderder dan 100W lamp indien in serie aangesloten.

• Gerelateerde post:een complete gids over de installatie van zonnepanelen. Stap voor stap procedure met berekening en diagrammen

Wanneer lampen parallel zijn aangesloten

De nominale vermogens van de lampen zijn verschillend en zijn aangesloten in het parallelle circuit:

Nu hebben we dezelfde twee lampen van elk 80W (Lamp 1) en 100W (Bulb 2) parallel geschakeld over de voedingsspanning van 220V AC. In dat geval zal hetzelfde gebeuren, d.w.z. de lamp met meer stroom en hoge vermogensdissipatie zal helderder oplichten dan de andere. Deze keer zal 100W lamp (2) helderder gloeien en lamp 1 van 80W zal dimmen . Kortom, parallel hebben beide lampen dezelfde spanning. De lamp met de lagere weerstand zal meer stroom geleiden en heeft daarom een ​​hogere vermogensdissipatie en helderheid. Verward? als de zaak is omgekeerd. Laten we de onderstaande berekeningen en voorbeelden eens bekijken om de verwarring weg te nemen.

Kracht

P =V x I of P =I ² R of P =V ² /R

Nu, de weerstand van Bulb 1 (80W);

• Gerelateerde post: Wat zijn de kleine cilinders in netsnoeren en kabels?

We weten dat de spanningen in het parallelle circuit hetzelfde zijn en dat de nominale spanning van lampen 220V is. d.w.z.

Spanning in parallel circuit:V_T =V₁ =V₂ =V3 …V_n

Stroom in parallel circuit:I_T =ik₁ + ik₂ + I₃ …Ik_n

Daarom_,

R =V ² / P

R_80W =220 ² / 80W

R_80W =605Ω

En de weerstand van Bulb 2 (100W);

R =V ² / P

R_100W =220 ² / 100W

R_100W =484Ω

Nu,

Gedissipeerd vermogen door lamp 1 (80W) omdat de spanningen hetzelfde zijn in een parallelle schakeling.

P =V ² /R₁

P_80W =(220V) ² / 605Ω

P_80W =80 W

Gedissipeerd vermogen door Bulb 2 (100W)

P =V ² /R₂

P_100W =(220V) ² / 484Ω

P_100W =100 W

Vandaar, bewezen P_100W > P _80W d.w.z. Lamp 2 (100W) heeft een grotere vermogensdissipatie dan lamp 1 (80W) . Daarom is de 100W-lamp helderder dan 80W-lamp wanneer deze parallel is aangesloten.

Om het bovenstaande geval te verifiëren, kunt u ook de stroom voor elke lamp vinden en vervolgens de vermogensdissipatie vinden met P =V x I als volgt. We hebben de nominale spanning van de lamp gebruikt, namelijk 220V.

I =P / V

Voor lamp 1 (80W)

I₈₀ =P₈₀ / 220 =80W / 220 =0,364A

I₈₀ =0,364A

Voor lamp 2 (100W)

I₁₀₀ =P₁₀₀ / 220 =100W / 220 =0,455A

I₁₀₀ =0,455A

Nu,

Gedissipeerd vermogen door lamp 1 (80W) omdat de spanningen hetzelfde zijn in het parallelle circuit.

P =I ² R₁

P_80W =0.364 ² A x 605Ω

P_80W =80 W

Gedissipeerd vermogen door Bulb 2 (100W)

P =I ² R₂

P_100W =0,455 ² A x 484Ω

P_100W =100 W

Totale stroom in het parallelle circuit

I_T =ik₁ + ik₂ =0,364 + 0,455 =0,818A

Wederom bewezen dat 100W-lamp een groter vermogensverlies heeft dan de 80W-lamp wanneer parallel aangesloten . Daarom zal 100W lamp helderder gloeien dan 80W lamp wanneer parallel aangesloten.

• Gerelateerde post:wat is het bezwaar om gloeilampen en lampen in serie aan te sluiten?

Zonder berekeningen en voorbeelden

Berekeningen en voorbeelden zijn voor beginners. Om het eenvoudig te houden, houd er rekening mee dat altijd, De lamp met een "hoog vermogen" "minder weerstand" zal hebben . De gloeidraad van de lamp met een hoge rating is dikker dan het lagere wattage . In ons geval is de gloeidraad van de 80W lamp dunner dan de 100W lamp.

Met andere woorden, 100 Watt lamp heeft minder weerstand en 80 Watt lamp heeft een hoge weerstand .

Als lampen in serie zijn aangesloten

We weten dat de stroom in een serieschakeling op elk punt hetzelfde is, wat betekent dat beide lampen dezelfde stroom krijgen en dat de spanningen verschillend zijn. Het is duidelijk dat de spanningsval over een lamp met hogere weerstand (80W) meer zal zijn. Dus de 80W-lamp zal helderder gloeien in vergelijking met 100W-lamp die in serie is geschakeld omdat dezelfde stroom door beide lampen vloeit, waarbij de 80W-lamp meer weerstand heeft vanwege een lager wattage, omdat de gloeidraad dunner is, waardoor er meer vermogen wordt afgevoerd (P=V ² /R waarbij het vermogen recht evenredig is met de spanning en omgekeerd evenredig met de weerstand ) en meer warmte produceren &licht dan de lamp van 100 W.

Als de lampen parallel zijn aangesloten

We weten ook dat de spanning in een parallelle schakeling in elke sectie hetzelfde is, wat betekent dat beide lampen dezelfde spanningsval hebben. Nu zal er meer stroom in de lamp vloeien die minder weerstand heeft, wat deze keer een 100W-lamp is, wat betekent dat een 100W-lamp meer vermogen dissipeert dan een 80W-lamp (P=I ² R ) waarbij stroom en weerstand recht evenredig zijn met het vermogen. Daarom zal 100W lamp parallel feller gloeien circuit .

Hoe weet ik of lampen in serie of parallel zijn aangesloten?

Het grootste deel van de elektrische bedrading en installatie in huis is parallel of serie-parallel bedraad in plaats van in serie, aangezien parallelle bedrading enkele voordelen heeft ten opzichte van serieschakeling. Het is dus mogelijk dat we merken dat een lamp met een hoger vermogen helderder gloeit in vergelijking met lampen met een lager wattage. In dat geval gloeit een lamp van 100 W feller dan een lamp van 60 W of 80 W.

Nu moet u weten dat de lamp met een hoger vermogen helderder zal gloeien wanneer deze parallel is aangesloten en de lamp met een lager vermogen helderder zal oplichten in het geval van seriebedrading en vice versa.

Belangrijkste punten :

• In een serieschakeling gloeit een 80W-lamp helderder vanwege het hoge vermogensverlies in plaats van een 100W-lamp.
• In een parallelle schakeling gloeit een lamp van 100 W helderder vanwege het hoge vermogensverlies in plaats van een lamp van 80 W.
• De lamp die meer stroom verbruikt, zal feller gaan branden.
• In serie lopen beide lampen door dezelfde stroom. De lamp met de hogere weerstand zal een grotere spanningsval hebben en daarom een ​​hogere vermogensdissipatie en helderheid hebben.
• Parallel hebben beide lampen dezelfde spanning. De lamp met de lagere weerstand zal meer stroom geleiden en heeft daarom een ​​hogere vermogensdissipatie en helderheid.
• De meeste gloeilampen voor elektrische bedrading in huis zijn parallel bedraad.

Opmerking en goed om te weten:

• Temperatuurveranderingen in echte gloeilampen, dus de wet van Ohm is niet van toepassing, aangezien deze van toepassing is wanneer de weerstand constant is en de weerstand afhangt van de temperatuur.
• Er moet rekening worden gehouden met de temperatuurcoëfficiënt van de lampen. We verwaarlozen de temperatuurcoëfficiënt om de wet van Ohm te gebruiken voor vereenvoudiging.
• In het geval van gloeilampen en wolfraamgloeidraad is gloeilampen een niet-lineair apparaat (weerstand) met een positieve temperatuurcoëfficiënt.