Какая лампочка светится ярче при последовательном и параллельном соединении и почему?

Две лампы мощностью 80 Вт и 100 Вт соединены последовательно и параллельно. Какая из них будет светить ярче?

Самый запутанный вопрос, который мы получили:если две лампочки соединить последовательно, а затем параллельно, какая из них будет светиться ярче и каковы точные причины? Что ж, в Интернете есть много информации, но мы остановимся на очень пошаговых деталях, чтобы вычислить точные значения, чтобы устранить путаницу.

Прежде всего, имейте в виду, что лампа, имеющая высокое сопротивление и рассеивающая большую мощность в цепи (независимо от последовательной или параллельной), будет светиться ярче> . Другими словами, яркость лампы зависит от напряжения, тока (V x I =мощность), а также от сопротивления. .

Кроме того, имейте в виду, что мощность, рассеиваемая в ваттах, не является единицей измерения яркости. Единицей яркости является люмен (обозначается лм, производной единицей светового потока в системе СИ), также известный как кандела. (базовая единица силы света). Но яркость света прямо пропорциональна мощности лампы. . Вот почему чем больше мощность лампочки, тем ярче будет свет .

Публикация по теме:Схемы электрических соединений дома и руководства по установке

Когда лампочки соединены последовательно

Номиналы ламп мощностью разные и соединены в последовательную цепь:

Предположим, у нас есть две лампочки мощностью 80 Вт каждая. (лампа 1) и 100 Вт (лампа 2), номинальное напряжение обеих ламп составляет 220 В, и они соединены последовательно. с напряжением питания 220В переменного тока. В этом случае лампа с большим сопротивлением и большей рассеиваемой мощностью будет светиться ярче чем другой. т. е. лампа 80 Вт (1) будет светиться ярче, а лампочка (2) мощностью 100 Вт будет тусклее при последовательном соединении . Короче говоря, при последовательном соединении через обе лампочки протекает одинаковый ток. Лампа с более высоким сопротивлением будет иметь большее падение напряжения на ней и, следовательно, будет иметь более высокую рассеиваемую мощность и яркость. Как? Давайте посмотрим на приведенные ниже расчеты и примеры.

• Публикация по теме: Почему контакт заземления толще и длиннее в трехконтактной вилке?

Сила

P =V x I или P =I ² Р или P =V ² /Р

Теперь сопротивление лампы 1 (80 Вт);

Мы знаем, что ток одинаков, а напряжение складываются в последовательной цепи но номинальное напряжение ламп 220В. то есть

Напряжение в последовательной цепи:V_T =В₁ + В₂ + В₃ …+ V_н

Ток в последовательной цепи:I_T =Я₁ =Я₂ =Я₃ …Я_н

Поэтому_,

R =V ² / P₈₀

R_{80 Вт} =220 ² / 80 Вт

R_{80 Вт} =605 Ом

И сопротивление лампы 2 (100 Вт);

R =V ² / P₁₀₀

R_100 Вт =220 ² / 100 Вт

R_{100 Вт} =484 Ом

Сейчас, Текущее;

I =V/R

=V / (R_{80 Вт} + R_{100 Вт} )

=220 В / (605 Ом + 484 Ом)

I =0,202 А

Теперь

Мощность, рассеиваемая лампой 1 (80 Вт)

P =I ² Р

P_{80 Вт} =(0,202 А) ² х 605 Ом

P_{80 Вт} =24,68 Вт

Мощность, рассеиваемая лампой 2 (100 Вт)

P =I ² R₁₀₀

P_{100 Вт} =(0,202 А) ² х 484 Ом

P_{100 Вт} =19,74 Вт

• Публикация по теме: Почему передача электроэнергии кратна 11, т. е. 11 кВ, 22 кВ, 66 кВ и т. д.?

Следовательно, доказанная рассеиваемая мощность P_{80 Вт} > P_{100 Вт} т. е. лампа 1 (80 Вт) рассеивает больше энергии, чем лампа 2 (100 Вт) . Следовательно, лампа на 80 Вт ярче, чем лампа на 100 Вт при последовательном соединении. .

Вы также можете найти падение напряжения на каждой лампочке, а затем найти рассеиваемую мощность по P =V x I следующим образом, чтобы проверить правильность случая.

V =I x R или I =V/R или R =V/I … (Основной закон Ома)

Для лампы 1 (80 Вт)

V₈₀ =I x R₈₀ =0,202 х 605 Ом =122,3 В

V₈₀ =122,3 В

Для лампы 2 (100 Вт)

V₁₀₀ =I x R₁₀₀ =0,202 х 484 Ом =97,7 В

V₁₀₀ =97,7 В

• Публикация по теме: Для чего нужны цветные воздушные маркеры на линиях электропередач?

Теперь

Мощность, рассеиваемая лампой 1 (80 Вт)

P =V ² ₈₀ /R₈₀

P_{80 Вт} =122,3 ² В / 605 Ом

P_{80 Вт} =24,7 Вт

Мощность, рассеиваемая лампой 2 (100 Вт)

P =V ² ₁₀₀ /R₁₀₀

P_{100 Вт} =97,72 ² В / 484 Ом

P_{100 Вт} =19,74 Вт

Общее напряжение в последовательной цепи

V_T =V₈₀ + В₁₀₀ =122,3 + 97,7 =220 В

Еще раз доказано, что лампа мощностью 80 Вт рассеивает больше энергии, чем лампа мощностью 100 Вт. при последовательном соединении . Следовательно, лампа мощностью 80 Вт будет светиться ярче, чем лампа мощностью 100 Вт. лампа при последовательном соединении.

• Публикация по теме:Полное руководство по установке солнечных батарей. Пошаговая процедура с расчетами и диаграммами

Когда лампы соединены параллельно

Номиналы лампочек Мощность разные и подключены по параллельной схеме:

Теперь у нас есть те же две лампочки мощностью 80 Вт. (лампа 1) и 100 Вт (Лампочка 2) подключены параллельно через напряжение питания 220В переменного тока. В этом случае произойдет то же самое, т.е. лампа с большим током и высокой рассеиваемой мощностью будет светиться ярче чем другой. На этот раз лампа 100 Вт (2) будет светиться ярче, а лампочка 1 мощностью 80 Вт станет тусклее. . Короче говоря, при параллельном подключении обе лампочки имеют одинаковое напряжение. Лампа с более низким сопротивлением будет проводить больший ток и, следовательно, иметь более высокую рассеиваемую мощность и яркость. Смущенный? как дело повернулось. Давайте посмотрим на приведенные ниже расчеты и примеры, чтобы устранить путаницу.

Сила

P =V x I или P =I ² Р или P =V ² /Р

Теперь сопротивление лампы 1 (80 Вт);

• Публикация по теме: Что такое крошечный цилиндр в шнурах питания и кабелях?

Мы знаем, что напряжения в параллельной цепи одинаковы, а номинальное напряжение лампочек 220В. то есть

Напряжение в параллельной цепи:V_T =В₁ =V₂ =V3 … V_n

Ток в параллельной цепи:I_T =Я₁ + я₂ + я₃ …Я_н

Поэтому_,

R =V ² / П

R_{80 Вт} =220 ² / 80 Вт

R_{80 Вт} =605 Ом

И сопротивление лампы 2 (100 Вт);

R =V ² / П

R_100 Вт =220 ² / 100 Вт

R_{100 Вт} =484 Ом

Теперь

Мощность, рассеиваемая лампой 1 (80 Вт), так как напряжения в параллельной цепи одинаковы.

P =V ² /R₁

P_{80 Вт} =(220 В) ² / 605 Ом

P_{80 Вт} =80 Вт

Мощность, рассеиваемая лампой 2 (100 Вт)

P =V ² /R₂

P_{100 Вт} =(220 В) ² / 484 Ом

P_{100 Вт} =100 Вт

Следовательно, подтверждено P_{100 Вт} > П _{80 Вт} т. е. лампа 2 (100 Вт) рассеивает больше энергии, чем лампа 1 (80 Вт) . Таким образом, лампа накаливания 100 Вт ярче, чем лампа накаливания 80 Вт при параллельном подключении.

Чтобы проверить приведенный выше случай, вы также можете найти ток для каждой лампочки, а затем найти рассеиваемую мощность по P =V x I следующим образом. Мы использовали номинальное напряжение лампы 220 В.

I =P / V

Для лампы 1 (80 Вт)

М₈₀ =P₈₀ / 220 =80 Вт / 220 =0,364 А

М₈₀ =0,364 А

Для лампы 2 (100 Вт)

Я₁₀₀ =P₁₀₀ / 220 =100 Вт / 220 =0,455 А

Я₁₀₀ =0,455 А

Теперь

Мощность, рассеиваемая лампой 1 (80 Вт), так как напряжения в параллельной цепи одинаковы.

P =I ² Р₁

P_{80 Вт} =0,364 ² А х 605 Ом

P_{80 Вт} =80 Вт

Мощность, рассеиваемая лампой 2 (100 Вт)

P =I ² Р₂

P_{100 Вт} =0,455 ² A x 484 Ом

P_100 Вт =100 Вт

Общий ток в параллельной цепи

Я_Т =Я₁ + я₂ =0,364 + 0,455 =0,818 А

Еще раз доказали, что лампа мощностью 100 Вт рассеивает больше энергии, чем лампа мощностью 80 Вт. при параллельном соединении . Следовательно, лампа мощностью 100 Вт будет светиться ярче, чем лампа мощностью 80 Вт. при параллельном подключении.

• Публикация по теме:Какие возражения против последовательного соединения лампочек и ламп?

Без расчетов и примеров

Расчеты и примеры предназначены для новичков. Для простоты помните, что всегда лампа с «большой мощностью» будет иметь «меньшее сопротивление» . Нить накала лампы с высоким номиналом толще, чем у лампы с меньшей мощностью . В нашем случае нить накаливания 80-ваттной лампы тоньше, чем 100-ваттной.

Другими словами, лампа мощностью 100 Вт имеет меньшее сопротивление, а лампа мощностью 80 Вт — высокое сопротивление. .

Когда лампы соединены последовательно

Мы знаем, что ток в последовательной цепи одинаков в каждой точке, а это означает, что обе лампочки получают одинаковый ток и разные напряжения. Незаметно падение напряжения на лампе с более высоким сопротивлением (80 Вт) будет больше. Таким образом, лампа на 80 Вт будет светиться ярче, чем лампа на 100 Вт, соединенная последовательно. потому что через обе лампочки протекает одинаковый ток, где лампа 80 Вт имеет большее сопротивление из-за меньшей мощности, поскольку нить накала тоньше, что означает, что она рассеивает больше энергии (P=V ² /R, где мощность прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению ) и выделяют больше тепла и легкий чем лампочка мощностью 100 Вт.

Когда лампы подключены параллельно

Мы также знаем, что напряжение в параллельной цепи одинаково на каждом участке, что означает, что обе лампы имеют одинаковое падение напряжения. Теперь больший ток будет течь через лампу с меньшим сопротивлением, которая на этот раз составляет 100 Вт, что означает, что лампа 100 Вт рассеивает больше энергии, чем лампа 80 Вт (P=I ² Р ) где ток и сопротивление прямо пропорциональны мощности. Следовательно, лампа мощностью 100 Вт будет светиться ярче при параллельном включении схема .

Как узнать, подключены ли лампы последовательно или параллельно?

Большинство бытовых электропроводок и электроустановок подключаются параллельно или последовательно-параллельно, а не последовательно, поскольку параллельная проводка имеет некоторые преимущества перед последовательной проводкой. Таким образом, мы можем заметить, что лампочка с более высокой номинальной мощностью светится ярче по сравнению с лампочками с более низкой номинальной мощностью. В этом случае лампа мощностью 100 Вт светится ярче, чем лампа мощностью 60 Вт или 80 Вт.

Теперь Вы должны знать, что лампочка с большей мощностью будет светиться ярче при параллельном соединении, а лампочка с меньшей мощностью будет светиться ярче при последовательном соединении и наоборот.

Ключевые моменты :

• В последовательной цепи лампа мощностью 80 Вт светится ярче из-за рассеивания большей мощности, чем лампа мощностью 100 Вт.
• В параллельной цепи лампочка мощностью 100 Вт светится ярче из-за рассеивания большей мощности, чем лампочка мощностью 80 Вт.
• Лампочка, которая рассеивает больше энергии, будет светиться ярче.
• Последовательно через обе лампочки протекает одинаковый ток. Лампа с более высоким сопротивлением будет иметь большее падение напряжения на ней и, следовательно, будет иметь более высокую рассеиваемую мощность и яркость.
• При параллельном подключении обе лампы имеют одинаковое напряжение. Лампа с более низким сопротивлением будет проводить больший ток и, следовательно, будет иметь более высокую рассеиваемую мощность и яркость.
• Большинство лампочек в бытовой электропроводке подключены параллельно.

Примечание и полезно знать:

• В реальных лампах температура меняется, поэтому закон Ома неприменим, поскольку он применим, когда сопротивление постоянно, когда сопротивление зависит от температуры.
• Необходимо учитывать температурный коэффициент лампочек. Мы пренебрегаем температурным коэффициентом, чтобы использовать закон Ома для упрощения.
• В случае ламп накаливания и вольфрамовой нити накаливания лампа накаливания представляет собой нелинейное устройство (сопротивление) с положительным температурным коэффициентом.