Com connectar una bombeta a un voltatge diferent

Hi ha diverses maneres d’alimentar una bombeta amb una tensió petita d’un circuit elèctric d’alta tensió. L'article tracta les opcions per connectar la bombeta a un voltatge diferent seleccionant resistència addicional d'un cable d'alta resistència i utilitzant díodes en sèrie en "direcció endavant".

Suposem que necessitem una bombeta de 6 volts i una corrent de 0,5 amperis encesa a partir d’una bateria de 12 volts. El més senzill dels circuits de commutació consisteix en una bombeta connectada en sèrie, una resistència addicional Rdop i una font de tensió Ua, una bateria.

Cal seleccionar una resistència addicional de tal manera que una tensió de 6 volts "caigui" sobre una bombeta amb corrent al circuit I = 0,5 amperis. La resistència es realitza a partir de qualsevol cable d’alta resistència: nichrome, constantan, etc.

Podeu calcular el valor de resistència Rdop en funció de la resistivitat del fil d’alta resistència segons les fórmules de la llei d’Ohm. Però hi ha una cosa, PER B! Per fer-ho, heu de saber que el filferro està format de nichrom o un altre material i que té els paràmetres necessaris. No ho podeu definir als vostres ulls. I tal filferro normalment no és "a mà". Fabricarem resistència addicional "de forma pràctica".

Cal utilitzar un filferro d’alta resistència de forma aïllada. Però obtenir un filferro i per a un corrent així és força difícil. Per tant, fem servir el que hi ha. Ferreteria venen bobines per a fogons elèctrics o forns elèctrics. Un fil d’alta resistència és força adequat per al nostre cas. El filferro és de 0,35 a 0,7 mil·límetres de diàmetre i pot suportar el nostre corrent I = 0,5 amperis.

Muntem un circuit per seleccionar la longitud del filferro.

Per seleccionar la longitud del fil i controlar la tensió en el circuit, necessitem un voltímetre de corrent continu per a una tensió de fins a 15 volts. La longitud del filferro espiral s’obvia òbviament més del que cal. A partir del final més llarg, la sonda es mou en espiral.

Com que l'espiral està "nua", sense aïllar, s'ha d'estirar lleugerament per tal que les vores dels gir no es toquin. Utilitzant un voltímetre, controlem el voltatge de la bombeta. Quan la tensió Ul a la bombeta serà igual a 6 volts, això correspondrà a la longitud requerida del filferro espiral i a la seva resistència Rdop.

Com que el filferro és nu, es fa enrotllar sobre un marc de material aïllant amb un buit entre els girs. Si el filferro del bastidor no entra en una sola capa, poseu l’aïllament, endueu la segona capa, etc.

L’inconvenient d’aquest mètode de reduir la tensió a la bombeta (càrrega) és que per a una bombeta amb la mateixa tensió però potència diferent, necessiteu una resistència addicional de magnitud diferent, ja que la corrent del circuit elèctric serà diferent.

O, si connectem un altre paral·lel a aquesta bombeta, la seva resistència total serà de 6 Ohms, i la resistència total del circuit canviarà. No donaré cap càlcul aquí per la fórmula de la llei d'Ohm. Només puc dir que la corrent del circuit passarà de 0,5 amperes a 0,67 amperes, la tensió a la resistència Rdop augmentarà a 8,0 volts, la tensió en dues làmpades en paral·lel serà igual a U = 4,0 volts, que és de 2,0 volts. volts menys del necessari. Les bombetes cremaran a la llum, cosa que no és acceptable. Aquest mètode de reducció de la tensió de càrrega és adequat tant per a tensió directa com per a alterna.

Hi ha una altra manera de reduir la tensió a la càrrega, però només per als circuits de corrent continu.

En lloc d'una resistència addicional al circuit, incloem una cadena de díodes connectats en sèrie en la "direcció endavant".Quan el corrent flueix a través del díode, hi cau un "voltatge directe", igual, segons el tipus de díode, la seva potència i el corrent que hi circula, de 0,4 a 1,2 volts. En un díode germani, cau de 0,4 a 0,7 volts, en un díode de silici de 0,6 a 1,2 volts.

En funció de quants volts necessiteu per baixar el voltatge a la càrrega, incloure el nombre adequat de díodes. Compareu dos circuits de commutació: l’anterior amb resistència addicional i el nou amb díodes.

En un circuit amb resistència al circuit, la relació entre el corrent al circuit i la caiguda de tensió Udop és lineal. Quantes vegades augmentarà el corrent a través de la resistència, la "caiguda de tensió" Udop augmentarà a la mateixa quantitat. Tanmateix, a les bombetes, la tensió baixa de 6 volts a 4 volts.

Una imatge completament diferent serà si en lloc d’un resistor activem una cadena de díodes. La relació entre el corrent que circula pel díode i la tensió incident sobre ell és no lineal. El corrent pot augmentar diverses vegades, la caiguda de voltatge a través del díode augmentarà en poques dècimes de volt.

Vegem el voltatge ampere característic del díode. Aquesta és una línia corba entre el corrent i la tensió del díode. La línia entre els punts 0 - 4 és la sortida del díode al mode de rectificació.

La línia entre els punts 4 - 7 en endavant és una secció gairebé recta. Es pot veure que, amb un canvi significatiu en el corrent a través del díode (diverses vegades), la tensió al díode canvia poc (0,1 - 0,3 volts). Aquest tram s'utilitza per estabilitzar la tensió. Els diodes s'han de seleccionar segons la corrent màxima del circuit.

La corrent màxima admissible dels díodes ha de ser superior a la corrent del circuit calculat. Segons aquest esquema, he engegat una ràdio portàtil de nou volts des d’una bateria de 12 volts. S'utilitza una cadena de 4 díodes D226.

Victor Egel

Comments

[#1 Sergey]

En corrent altern, es pot utilitzar un condensador per connectar la bombeta a un voltatge diferent (té resistència capacitiva). El condensador del circuit de la làmpada jugarà el paper de resistència i la tensió a la làmpada disminuirà. Només cal escollir-lo correctament. L’opció amb la connexió en sèrie del condensador és molt més interessant i econòmica que connectar resistències al circuit, perquè en aquest cas, gairebé no hi ha pèrdues d’energia.