Khi tôi thêm một điện trở vào một bộ đèn Giáng sinh nơi tôi cắt bóng đèn, nó sẽ nóng lên. Tại sao một chuỗi đèn ngắn hơn không cần một điện trở?

13

Vì vậy, tôi đã học được rằng để rút ngắn đèn Giáng sinh, bạn cần một điện trở. Và trừ khi bạn có một điện trở rất lớn (đắt tiền và khó tìm, hoặc sử dụng tản nhiệt, hoặc kết hợp nhiều dây để tăng công suất rất nhiều), nó sẽ rất nóng và bạn không thể để nó chạm vào bất cứ thứ gì.

Tôi không biết tôi đang thiếu gì tại sao tôi cần một điện trở để rút ngắn chuỗi Giáng sinh không giống như chuỗi ngắn hơn. Ví dụ, ai đó có thể sản xuất một chuỗi với 78 bóng đèn thay vì 100 và tôi chắc chắn rằng họ sẽ không có điện trở nóng ở đó.

Nhưng tại sao một chuỗi đèn ngắn hơn không cần một điện trở?

Tôi không chắc tại sao tôi cần thêm một điện trở nóng, tôi tự hỏi họ làm gì trong quy trình sản xuất để xác định làm thế nào để tạo ra chuỗi mà không có điện trở? Có phải là loại bóng đèn? Hoặc có điều gì khác liên quan?

Có cách nào để mô phỏng chuỗi đèn ngắn hơn mà không có điện trở không?

Lưu ý: đây là những dây cắm vào ổ cắm trên tường 120V. Do đó, điện áp không thể được điều chỉnh do ổ cắm điện không thể được điều chỉnh.

resistors

— hbsrnbnt
nguồn

Bóng đèn 0,5W? hoặc những gì

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1

Tôi nghĩ, IIRC, rằng các bóng đèn thường nằm trong chuỗi 25 hoặc hơn. Như vậy, một chuỗi các bóng đèn "100" thực sự là bốn chuỗi nhỏ hơn, trong khi chuỗi bóng đèn 78 là ba chuỗi phụ, v.v ...

— Connor Wolf

1

chuỗi cây đô la là 20 củ. chuỗi 100 chỉ có hai chuỗi. Tin tôi đi, kiểm tra các câu hỏi khác của tôi, tôi mở ra cả bộ 100 và nó là 2x 50 song song.

— hbsrnbnt

2

@J ... Sử dụng thông minh các shunt chỉ bật khi bóng đèn bị hỏng có nghĩa là chúng tiếp tục hoạt động không giống như các bộ thực sự cũ mà bạn phải kiểm tra từng bóng đèn theo trình tự. Energy.gov/articles/how-do-holiday-light-work Tất nhiên bây giờ đèn LED là phổ biến và chúng thường là một mạch DC song song nối tiếp

— Chris H

1

@ChrisH Có, nhưng rõ ràng OP không quá quen thuộc.

— J ...

26

Các chuỗi được thiết kế để sử dụng bóng đèn có điện áp tổng bằng với điện áp cung cấp. Vì vậy, một chuỗi sử dụng 20 bóng đèn cho nguồn điện 120V sẽ sử dụng các bóng đèn được thiết kế để hoạt động ở mức 6 volt. Và một chuỗi sử dụng 50 bóng đèn cho nguồn 120V sẽ sử dụng các bóng đèn được thiết kế để hoạt động ở 2,4V. Khi bạn tạo ra hàng trăm ngàn (hoặc hàng triệu) chuỗi, bạn có thể có các bóng đèn tùy chỉnh được làm cho bất kỳ điện áp nào bạn muốn.

Nếu bạn muốn loại bỏ một số bóng đèn và rút ngắn chuỗi, thì bạn phải bù năng lượng cho bóng đèn đang sử dụng hoặc có nguy cơ bị hỏng sớm các bóng đèn còn lại mà bạn đang hoạt động quá điện áp.

Một bóng đèn 2.4V được thiết kế cho một chuỗi 50 bóng đèn KHÔNG được "hoán đổi" với một bóng đèn 6V được thiết kế cho một chuỗi 20 bóng đèn. Không có vấn đề tương tự như thế nào họ có thể xuất hiện với mắt thường.

— Richard Crowley
nguồn

11

Cảm ơn bạn, điều này rất hữu ích. Tôi nghĩ rằng điều này giải quyết vấn đề của tôi - đó là bóng đèn là biến số trong câu hỏi. Bằng cách loại bỏ bóng đèn, nó làm giảm tổng điện trở, do đó cần có điện trở. Một điện trở sẽ nóng lên vì nó tương đương với một loạt bóng đèn tất cả trong một đối tượng, điện trở.

— hbsrnbnt

nếu bóng đèn 6V 80mA (480mW, 75Ohm) được sử dụng trong một chuỗi giảm 2,4V * 170mA (400mW, 14.1Ohm) thì nó sẽ chỉ thêm 61 Ohm xuống 640 Ohm để dòng điện có thể giảm 10% nhưng chạy gấp đôi dòng điện 80mA Do đó, trước đây nó sẽ rút ra gấp đôi công suất 155mA * 6V (1000mW) là điều hiển nhiên

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1

@ User91232 Vâng, chính xác. Điện trở sẽ giải phóng nhiều năng lượng như các bóng đèn bị thiếu - nó chỉ tập trung ở một thành phần nhỏ và tất cả đều ở nhiệt (không phải là bóng đèn chiếu sáng thông thường rất hiệu quả trong việc chuyển đổi điện thành ánh sáng :)). Bóng đèn là các tản nhiệt khá lớn và khá nóng bất kể - hãy tưởng tượng tất cả những thứ đó trong một điện trở nhỏ, và được tổng hợp từ nhiều bóng đèn.

— Luaan

Chuỗi2P50S hoạt động như một nguồn hiện tại cho bất kỳ điện trở nào được thêm vào với 120V áp dụng bất cứ thứ gì thay thế bóng đèn chết để bóng đèn 6V nhìn thấy hai lần dòng điện bình thường, vậy thì sao?

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@Luaan Trên thực tế, dây tóc của một bóng đèn cổ điển tạo ra nhiệt lượng tỏa ra chủ yếu không tồn tại trong hệ thống. Điện trở và thậm chí đèn LED có vấn đề lớn hơn nhiều với việc làm mát vì chúng phải dựa vào sự đối lưu hoặc dẫn, nếu không nhiệt tích tụ và nhiệt độ tăng. Đây là lý do tại sao bóng đèn 5W có thể được giữ trong tay, trong khi điện trở 5W gây bỏng ngay lập tức.

— Đặc vụ_L

7

Nếu bạn muốn rút ngắn một chuỗi 100 bóng đèn thành 78 (thực tế là hai chuỗi song song 39 cho 120VAC), bạn có thể nối một diode chỉnh lưu 1N4007 nối tiếp với các chuỗi. Nó sẽ giảm điện áp RMS khoảng 30%, điều này là đúng.

— Spehro Pefhany
nguồn

Tôi đã không đánh giá thấp bạn, một người khác đã làm, fyi. Tuy nhiên tôi thực sự không hiểu câu trả lời của bạn.

— hbsrnbnt

1

Sử dụng bộ chỉnh lưu sẽ giảm 50% công suất, phải không?

— Richard Crowley

2

@RichardCrowley nó sẽ giảm điện áp RMS xuống 0,707, vì vậy nếu điện trở không đổi, nó sẽ giảm công suất xuống 50%, nhưng chúng tôi đang giảm điện trở xuống 0,78 nên công suất trên mỗi bóng đèn chỉ còn ít hơn một chút.

— Spehro Pefhany

1

@ User91232 có, diode sẽ không bị nóng

— Spehro Pefhany

2

@NickGammon Giảm một nửa có nghĩa là công suất sưởi giảm xuống 50% cho cùng một tải điện trở. Vì điện áp RMS P = V ^ 2 / R phải là 1 / sqrt (2) ~ = 0,707. Trung bình là một cái gì đó khác, tôi có thể cung cấp cho bạn công thức cho nó cho một sóng hình sin chỉnh lưu nửa sóng, nhưng nó không dự đoán hiệu ứng làm nóng - cho rằng bạn cần RMS.

— Spehro Pefhany

5

Bóng đèn có thể được sản xuất đến bất kỳ điện áp mong muốn.

Tôi giả sử các chuỗi sử dụng bóng đèn điện áp khác nhau. Bạn đã đo điện áp trên mỗi bóng đèn khi nó ở trong chuỗi và sáng?

Bóng đèn sợi đốt cũng không có ngưỡng cứng "làm việc" so với "không hoạt động". Các bóng đèn trong một chuỗi có thể được cung cấp quá mức với điện áp cao hơn sau đó chúng thực sự được chạy ở đó, và các chuỗi khác có thể đang điều khiển các bóng đèn. Quá sức sẽ tạo ra nhiều ánh sáng, nhưng rút ngắn tuổi thọ. Sự kém cỏi sẽ làm điều ngược lại, nhưng bạn vẫn sẽ nhận được một chút ánh sáng trừ khi nó rất, rất kém.

— Sói Connor
nguồn

upvote vì hữu ích và chính xác. ps tôi không đo điện áp trên chuỗi, chỉ tính toán dựa trên nguồn điện 120v.

— hbsrnbnt

Các bóng đèn nhỏ không thể được sản xuất dưới một vài milivol hoặc nhiều hơn một vài kilovolt, nhưng đối với điện áp trong khoảng 0,5 đến 300 volt. Một bóng đèn cho điện áp rất cao và công suất thấp sẽ cần một dây tóc quá mỏng để sản xuất. Một bóng đèn cho điện áp rất thấp sẽ cần một dây tóc rất ngắn và dày, tổn thất nhiệt đối với các dây kết nối sẽ quá lớn.

— Uwe

@Uwe - Điểm lấy.

— Sói Connor

4

Nếu các bóng đèn được kết nối nối tiếp thì điện áp của chúng sẽ cộng với bất cứ thứ gì mà đầu ra nguồn cung cấp - điều này có nghĩa là bất kỳ bóng đèn nào bị loại bỏ đều phải có điện áp rơi được bù cho điện trở.

Ví dụ, nếu bạn loại bỏ 2 bóng đèn ở mức 0,5W, bạn sẽ cần tiêu tan 1W năng lượng nếu bạn muốn duy trì độ sáng tương tự trong các bóng đèn khác, chẳng hạn. Thêm công suất kết hợp của các bóng đèn bị loại bỏ và đó là bao nhiêu năng lượng bạn phải tiêu tan.

Trong một chuỗi ngắn hơn, bạn sẽ sử dụng nguồn điện áp thấp hơn (nếu không chạy bóng đèn trực tiếp trên nguồn điện) hoặc bạn sẽ sử dụng bóng đèn có điện trở cao hơn để giảm dòng điện (giảm điện áp nhiều hơn hoặc ít hơn trên tất cả các bóng đèn) .

— Benjamin Wharton
nguồn

cả hai dây cắm vào tường là 120V.

— hbsrnbnt

cảm ơn câu trả lời của bạn, upvote vì hữu ích và chính xác.

— hbsrnbnt

1

Các đèn được thiết kế đầu vào 120 VAC. Sản lượng điện (ánh sáng và nhiệt) có thể được ước tính bằng định luật Ohm đơn giản (giả sử mạch lý tưởng): P = VI = V ^ 2 / R.

Bằng cách để một số bóng đèn ra ngoài, bạn đang giảm điện trở tổng thể và do đó tăng năng lượng tiêu hao từ nguồn cung cấp. Với nguồn cung cấp điện áp không đổi, điều đó có nghĩa là bạn đang vẽ dòng điện cao hơn. Mọi phần tử của mạch đều tiêu tán công suất P = RI ^ 2, trong đó R là điện trở của phần tử và I là dòng điện chạy qua nó. Đó là lý do tại sao điện trở bị nóng và bóng đèn sáng hơn.

Ghi chú của bạn là sai, mặc dù. Bạn có thể điều chỉnh điện áp áp dụng cho chuỗi. Thêm (tự động) biến áp giữa cắm tường và chuỗi. Bằng cách này, bạn có thể giảm điện áp tổng thể để phù hợp với 78 bóng đèn thay vì 100.

— Quạ
nguồn

upvote bạn có thể cho tôi biết thêm về máy biến áp này và nếu nó rẻ và dễ sử dụng? Tôi tìm thấy một ở đâu và làm thế nào để tôi tính toán loại / kích thước tôi cần?

— hbsrnbnt