какое сопротивление нужно для лампочки на 12 вольт в сети на 60 вольт
Расчёт резистора для светодиода. Подключение светодиодов к бортовой сети. Часть 1. Заповедь 1 — не сожги.
Вот тут я обещал рассказать о том, как можно рассчитать номинал резистора для того, чтобы бортовая сеть вашего автомобиля не сожгла светодиоды, которые вы к ней подключите.
Для начала определимся с терминологией (люди, знакомые с электроникой, могут перейти к следующему пункту).
Падение напряжения — напряжение U (измеряется в вольтах, V) — которое потребляет светодиод (да-да, совершенно нагло съедает его!).
Оно же — напряжение питания. Не путать с напряжением источника питания.
Рабочий ток — ток I (измеряется в амперах, А. мы будем измерять в миллиамперах — 1 мА = 0.001 А).
Сопротивление — R измеряется в омах — Ом. Именно в этих единицах измеряются резисторы (сопротивления).
Напряжение источника питания — в нашем случае напряжение бортовой сети автомобиля и равно примерно 12V при заглушенном двигателе и 14V при заведённом (при условии исправной работы генератора).
С терминологией вроде всё. Перейдём к теории.
Вот примерное падение напряжения для каждого из основных цветов светодиодов.
Красный — 1,6-2,03
Оранжевый — 2,03-2,1в
Жёлтый — 2,1-2,2в
Зелёный — 2,2-3,5в
Синий — 2,5-3,7в
Фиолетовый — 2,8-4в
Белый — 3-3,7в
Реальные значения могут немного колебаться в ту или иную сторону. О том, как точно выяснить сколько потребляет конкретный светодиод — ссылка ниже.
Разница связана с использованием в них разных материалов кристалла, что и даёт, собственно говоря, разную длину испускаемой волны, а равно и разный цвет.
Средний же рабочий ток для маломощных светодиодов составляет около 0.02А = 20мА.
В чём же, спросите вы, загвоздка? Всё ведь просто — подключил светодиод соблюдая полярность и он светит тебе.
Да, всё так, но светодиод – предмет тёмный, изучению не подлежит интересный.
Тогда как напряжения питания он забирает на себя ровно столько, сколько ему требуется, ток превышающий его рабочий ток, попросту сожжёт кристалл.
Давайте возьмём пример. Имеется светодиод оранжевого цвета, который, согласно приведённой выше таблице, имеет напряжение питания порядка 2,1V, и рабочий ток 20мА. Если мы обрушим на него всю мощь бортовой сети нашего автомобиля, то напряжение в цепи, в которую он включен, снизится на
2.1V, правда, избыточный ток тут же его сожжёт…
Как же быть, если нам, например, нужно установить светодиод для подсветки замка зажигания?
Всё просто – нужно лишить участок цепи, в которую включен светодиод, избыточного тока.
Как? – спросите вы. Всё просто. Был такой дядя, Георг Ом, который вывел известную любому старшекласснику формулу (закон Ома для участка цепи) – U=I*R (где U – напряжение, I – ток, R – сопротивление.)
Переворачиваем эту прекрасную формулу, получая R=U/I.
В нашем случае R – сопротивление (номинал резистора), которое нам потребуется; U – напряжение в участке цепи, I – рабочий ток нашего светодиода.
Vs – напряжение источника питания
Vl – напряжение питания светодиода
Таким образом R=(Vs-Vl)/I=(12-2.1)/0.02=9.9/0.02=495 Ом – номинал резистора, который необходимо включить в цепь, дабы напрямую подключить светодиод к бортовой сети при выключенном двигателе.
Для работы при включенном двигателе рассчитываем так же, только Vs берём уже 14В.
Настоятельно рекомендую производить расчёты для авто, беря за напряжение бортовой сети 14В, иначе ваши светодиоды достаточно быстро выйдут из строя.
Если взять номинал больше, например 550-600 Ом, то светодиод будет светить чуть менее ярко.
Если номинал будет меньше, то «свет твоей звезды будет коротким, хоть и очень ярким».
Достоверно узнать, сколько вольт потребляет конкретный светодиод, можно подключив его к источнику постоянного напряжения в 3-5 вольт, подсоединив последовательно вольтметр (можно использовать электронный мультиметр, включив его в соответствующий режим), после чего посчитать насколько снизилось напряжение в цепи. И исходя уже их этих, конкретных данных, рассчитать требуемый вам резистор. Подробнее об этом методе читайте здесь. (потребляемый ток можно вычислить так же).
В конце хочу сказать вам, что настоятельно рекомендую использовать номинал резистора немного выше чем расчётный, что, несомненно, продлит жизнь светодиодам.
Для определения резистора по цветовой маркировке (а именно так обозначаются современные резисторы, за исключением тех, что в SMD-корпусах) рекомендую использовать этот онлайн-калькулятор.
www.chipdip.ru/info/rescalc
Спасибо, что читаете мой БЖ, мне очень приятно. Если остались вопросы — задавайте не стесняясь — всем отвечу.
Сопротивление лампочки 12 вольт 5 ватт
Фланцевые, галогенные:
– «Н1 12В 55 Вт»: стандартная лампа ближнего или дальнего света, цоколь Н1, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Имеет диодный аналог, но он не применяется из за слабого потока света и невозможности правильной регулировки пучка света;
– « Н3 12В 55Вт»: стандартная лампа противотуманных фар, цоколь Н3, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Тоже имеет диодный аналог, и может использоваться в точечных «туманках»;
– «Н4 12В 55/60Вт»: стандартная, двухнитевая лампа дальнего и ближнего света, цоколь Н4, питание 12 вольт, мощность: ближний- 55 Вт, дальний 60Вт. Использование диодного аналога не имеет смысла;
– «Н7 12В 55Вт»: стандартная лампа ближнего или дальнего света, используется там, где имеет место разделение света в блок-фаре, цоколь Н7, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Диодные аналоги, как правило, не устанавливаются;
Существуют еще несколько типов и видов, таких как: R2, HR2, H2, H8, H9, H10, H11, H12,
BMW E38 CLUB
Всем привет! Ну или доброго времени суток На форуме неоднократно поднимался вопрос про светодиодные лампы вместо штатных ламп, плюсов как и минусов очень много, да и тема это считаю больная, так как каждый пытается навязать свое мнение т.е. один говорит круто, другой говорит что колхоз! Но речь пойдет не об этом, так как каждому свое. Если интересно то мое мнение остается таковым: штатное есть штатное и нах туда лезть Но раз уж полезли то, делать нужно аккуратно, правильно и самое главное грамотно! Итак будем избавляться от следующих минусов «светодиодов» : 1. Ругается БК на «сгоревшую» лампочку; 2. Моргание светодиодов; 3. Раскроем правду об обманках которые продают в магазине; 4. Поворотники сойдут с ума от частого мерцания; Заменив штатные лампы (нить накаливания) на светодиодные лампы, получите этот букет скажем так неудобств
Рассмотрим блок задних фонарей! В нем стоят лампы с вот таким вот номиналом: 1. фонарь стоп-сигнала: 12 В 21 Вт 2. указатель поворота: 12 В 21 Вт 3. задний фонарь: до 09/1998: 12 В 5 Вт, с 09/1998: 12 В 5/21 Вт 4. задний противотуманный фонарь: 12 В 21 Вт 5. фонарь заднего хода: 12 В 21 Вт 6. 3-й фонарь стоп-сигнала: 12 В 21 Вт
Меняем все лампы с нитью накаливания на светодиодные. Красиво и тут началось, поворотники моргают быстрее, при включении зажигания появились мерцания, 6 ошибок в БК и т.д. Если купите «обманки» светодиоды станут святить тускней или вообще не будут святить. Деньги потрачены, результат ноль Чтобы этого не произошло делаем следующие:
Вариант 1 (легкий, но не все побочные явления уйдут)обращаемся к диагностике и отключаем проверку ламп на исправность!
Вариант 2. Начинаем Для этого понадобится: 1. сопротивление; 2. Реле 12В; 3. монтажная плата; (или что нибудь на чем собрать схему) 4. Контактные разъемы; 5. термоусадка; (или изолента) 6. предохранитель 7. провода
1. Подбираем номинал сопротивления! Тут все просто! Закон Ома рулит пример расчета сопротивления для лампы: имеем в наличии лампу 12В 21Вт итак: 1. 21Вт делим на 12В получаем 1,75А(U/V=A) получаем силу тока для лампы в цепи 12В 2. Теперь 12В делим на 1.75А получаем сопротивление лампы 6,8Ом (V/A=R)
Получаем: 1. фонарь стоп-сигнала: 6.8Ом 21Вт 2. указатель поворота: 6.8Ом 21Вт 3. задний фонарь: до 09/1998: 28.5Ом 5Вт, с 09/1998: 28.5Ом 5Вт/6.8Ом 21Вт 4. задний противотуманный фонарь: 6.8Ом 21Вт 5. фонарь заднего хода: 6.8Ом 21Вт 6. 3-й фонарь стоп-сигнала: 6.8Ом 21Вт
Покупаем сопротивления с номиналом 6.8Ом 21Вт х 10шт. 28.5Ом 5Вт х 2шт. При покупке обязательно обратите внимание на мощность сопротивления! У нас в сети 21Вт и 5Вт минимальное значение 20Вт и 4 Вт НЕ МЕНЬШЕ! Или будет дико греться, в последствие выйдет из строя!
Номинал может кол[мат]ся в пределах 2-3Ом, в противном случае БК может продолжать писать ошибки или моргания светодиодов не исчезнет! Все это из за того что, нить накаливания в холодном состояние дает иное сопротивление, от нагретого состояния! (именно из за этого и горят лампочки чаще всего при их включении).
Подойдет как реле с 4выходами так и с пятью! Принцип работы реле простой, при подачи тока одни контакты размыкаются другие замыкаются! Нам это нужно для того чтобы светодиоды святили ярко и при подключении в цепь сопротивления (обманки) мощность не падала и оставался яркий и красивый свет У меня в наличии было реле с пяти выходами, вот его распиновка ну или схема работы: 1. +12В сигнальный; (включатель света, лягушка стоп сигнала, включатель поворотника и т.д.) 2. +12В аккумулятор прямой через предохранитель (я взял на 7.5А) 3. масса «-» 4. нормально зомкнутый контакт (он нам не нужен) 5. нормально разомкнутый контакт (+12В Выход на светодиодную лампу)
Ну вроде с контактами разобрались! Теперь собираем схему, а вот и она:
вот что получилось у меня:
P/S старался объяснить все доступно, поэтому не судите строго если где то, что то написано не грамотно или с ошибками
‹ Поиск: Губа ALPINA Непонятный стук в движке ›
Вспомогательные, штифтовые:
– «Н6W»: габаритная лампа, мощностью 6 ватт, имеет отличный светодиодный аналог;
– «Т4W»: лампа подсветки панели приборов, мощность 4 ватта, есть диодный аналог;
– « P21W», «PY21W»: лампа поворотов, 21 ватт мощности, Y- оранжевой окраски, для сигнализаторов поворота белого или прозрачного цвета;
– « P21\5W»: двухконтакная лампа габаритов и тормозов, 21 ватт тормоза, 5 ватт- габарит;
– « R5W»: лампа габаритов или подсветки приборов, 5 ватт, есть диодный аналог.
Лампы накаливания
Давайте посчитаем сколько электроэнергии расходует обычные лампочки разной мощности, наиболее популярных в быту.
Потребляемая мощность: Мощность 60Вт — энергопотребление составит 60 Вт или 0,06 киловатт за 1 час Мощность 95Вт — потребляет электричества 95 Вт 0,095 киловатт за 1 час Мощность 100Вт — израсходует 100 или 0,1 киловатт Вт электроэнергии за 1 час.
Для перевода электроэнергии из ватт в киловатты нужно отсчитать справа налево 3 цифры и поставить перед ним запятую, если цифры всего две или 1 то перед это цифрой ставим еще 1 или 2 ноля. Например 75Вт = 0,075 кВт так как цифры 2 чтобы передвинуть на 3 знака добавили 0. 7 Вт = 0,007 кВт, для 155Вт = 0,155 кВт.
Давайте посчитаем сколько мы заплатим за использование света, если у нас к примеру 3 сотки (зал, кухня, спальня) и 3 на 60 Вт (прихожая, туалет, ванная).
Сколько электроэнергии тратим
Возьмем к примеру 3 на 100Вт горят 5 часов вечером и 1 час с утра в итоге 6 часов в день, получаем 3 штуки за час наматывают 300 Вт за 6 часов 1800Вт или 1,8 кВт. еще 3 на 60Вт предположим что горят каждая по 1 часу в день, итого получаем в общем 3*60 Вт = 180 Вт или 0,18 кВт. Итого в день около 2 киловатт.
Потребление электроэнергии ферм для майнинга
При использовании ламп накаливания расходы электроэнергии будут следующими: Итого за 1 день будут равны 1,8 кВт + 0,18 кВт
2 кВт Итого за 1 месяц намотают 2 кВт * 30 дней = 60 кВт
Сколько придется заплатить?
Возьмем стоимость за 1 киловатт = 4 руб. Тогда за 1 час лампы 60Вт мы заплатим 0,06 * 4 р = 24 коп. за 1 час лампы 95 или 100Вт = 0,1 * 4 р = 40 коп.
При использовании 6 лампочек 3 — 100Вт 6ч/день и 3-60Вт 1ч 180 ватт/день считаем: Расходы за 1 день получаем 2 кВт * 4 р = 8 руб в день за 1 месяц 60 кВт * 4 р = 240 руб. за 1 месяц
Перед тем как переходить к подсчетам энергопотребления следующих видов лам следует учесть что при той же мощности освещения, потребляемая мощность будет в разы отличаться. Поэтому для дальнейших расчетов будем брать лампочки равные мощностью свечения с обычными лампами накаливания.
Представляем таблицу соответствия потребляемых мощностей лампочек с одинаковым световым потоком. Т.е каждый столбик таблицы это одинаковая мощность свечения. Первая строчка — мощность энергосберегающей лампы, вторая строчка мощность лампы накаливания с соответствующим световым потоком.
Из 1 го столбика мы видим что энергосберегающая лампа в 6 Ватт светит так же как лампа накаливания в 30Вт.
Следующая табличка из 2 строк показывает отношение светодиодных к лампам накаливания.
Вспомогательные, софитные:
– «С5W», «С10W»: лампы подсветки салона, мощностью 5 или 10 ватт, отлично подходят светодиодные аналоги.
– «C21W»: лампы подсветки номерного знака или указателя поворота, в некоторых автомобилях. Мощность 21 ватт, есть диодный аналог, который отлично подходит для данной цели.
Люминесцентные лампы (энергосберегающие)
Тогда чтобы в доме оставалось так же светло как с обычными лампочками нужно поставить соответствующие им по свечению, т.е для вместо 60 ватт ставим энергосберегающую на 12Вт, вместо сотки ставим энергосберегающую на 20Вт, таким образом мы сократим энергопотребление и заплатим в 5 раз меньше.
Потребление электроэнергии вытяжкой
Сколько электроэнергии тратим
Итак давайте считать сколько у нас израсходуют электричества люминесцентные лампы, для этого берем тот же пример 6 лампочек, 3 как сотки т.е 20Вт и 3 как 60 т.е 12 ватт. Получаем: 3 лампочки, каждая по 6 часов в день, каждая лампочка расходует 20 Вт в час, тогда получаем 360Вт. + 3 лампочки по часу в день по 12 ватт/час = 36Вт. Итого за 1 день: 360 Вт + 36 Вт = 396 Вт = 0,4 киловатта Итого за 1 месяц: 0,4 * 30 = 12 киловатт
Сколько придется заплатить?
Итого за месяц сумма к оплате за чисто за освещение выйдет следующей: Итого в рублях за 1 месяц: 12 кВт * 4 р = 48 руб.
В итоге при использовании энергосберегающих ламп, вместо 240 руб в месяц мы заплатим 48 руб. А если смотреть экономию за 1 год, то получаем вместо 2880 руб мы заплатим 576 руб.
Выгода очевидна, энергопотребление сокращается в 5 раз. А можно ли сэкономить еще больше на потребление электроэнергии приборами освещения?
Переходим еще более интересному и экономичному осветительному прибору.
Сопротивление нити лампы накаливания
Решил я как-то проверить закон Ома. Применительно к лампе накаливания. Измерил сопротивление лампочки Лисма 230 В 60 Вт, оно оказалось равным 59 Ом. Я было удивился, но потом вспомнил слово, которое всё объясняло – бареттер.
Дело в том, что сопротивление вольфрамовой нити лампы накаливания сильно зависит от температуры (следствие протекания тока). В моем случае, если это бы был не вольфрам, а обычный резистор, его рассеиваемая мощность при напряжении 230 Вольт была бы P = U 2 /R = 896. Почти 900 Ватт!
Кстати, именно поэтому производители датчиков с транзисторным выходом рекомендуют соблюдать осторожность при подключении датчиков.
Как же измерить рабочее сопротивление нити лампы накаливания? А никак. Его можно только определить косвенным путем, из закона знаменитого Ома. (Строго говоря, все омметры используют тот же закон – прикладывают напряжение и меряют ток). И мультиметром тут не обойдешься.
Используя косвенный метод и лампочку Лисма 24 В с мощностью 40 Вт, я составил вот такую табличку:
Зависимость сопротивления нити лампы накаливания от напряжения
| Напряжение | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| % напряжения | 8.3 | 16.7 | 25.0 | 33.3 | 41.7 | 50.0 | 58.3 | 66.7 |
| Ток | 0.55 | 0.7 | 0.84 | 0.97 | 1.08 | 1.19 | 1.29 | 1.38 |
| Сопротивление | 3.6 | 5.7 | 7.1 | 8.2 | 9.3 | 10.1 | 10.9 | 11.6 |
| Мощность | 1.1 | 2.8 | 5.04 | 7.76 | 10.8 | 14.28 | 18.06 | 22.08 |
| Напряжение | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 |
| % напряжения | 75.0 | 83.3 | 91.7 | 100.0 | 108.3 | 116.7 | 125.0 | 133.3 |
| Ток | 1.47 | 1.55 | 1.63 | 1.7 | 1.77 | 1.84 | 1.92 | 2 |
| Сопротивление | 12.2 | 12.9 | 13.5 | 14.1 | 14.7 | 15.2 | 15.6 | 16.0 |
| Мощность | 26.46 | 31 | 35.86 | 40.8 | 46.02 | 51.52 | 57.6 | 64 |
Как видно из таблицы, зависимость сопротивления лампочки от напряжения нелинейная. Это может проиллюстрировать график, приведенный ниже. Рабочая точка на графике выделена.
Сопротивление нити лампы накаливания в зависимости от напряжения
Кстати, сопротивление подопытной лампочки, измеренное с помощью цифрового мультиметра – около 1 Ома. Предел измерения – 200 Ом, при этом выходное напряжение вольтметра – 0,5 В. Эти данные также укладываются в полученные ранее.
Зависимость мощности от напряжения:
Зависимость мощности от напряжения
Для ламп на напряжение 230 В на основании экспериментальных данных была составлена вот такая табличка:
| Мощность лампочки, Вт | 25 | 40 | 60 | 75 | 100 |
| R холодной нити,Ом | 150 | 90-100 | 60-65 | 45-50 | 37-40 |
| R горячей нити, Ом | 1930 | 1200 | 805 | 650 | 490 |
| Rгор./Rхол. | 12 | 12 | 13 | 13 | 12 |
Из этой таблицы видно, что сопротивление нити лампы накаливания в холодном и горячем состоянии отличается в 12-13 раз. А это значит, что во столько же раз увеличивается потребляемая мощность в первоначальный момент.
Стоит отметить, что сопротивление в холодном состоянии измерялось мультиметром на пределе 200 Ом при выходном напряжении мультиметра 0,5 В. При измерении сопротивления на пределе 2000 Ом (выходное напряжение 2 В) показания сопротивления увеличиваются более чем в полтора раза, что опять же укладывается в идею статьи.
“Горячее” сопротивление измерялось косвенным методом.
UPD: Сопротивление нити накаливания люминесцентных ламп
Дополнение к статье, чтобы получился ещё более полный материал.
Лампы с цоколем Т8, сопротивление спирали в зависимости от мощности :
Сопротивление измерялось цифровым омметром на пределе 200 Ом.
Формула мощности и напряжения
Обновление статьи от января 2018. У меня на блоге появилась статья автора Станислава Матросова, который развил тему сопротивления спирали лампочки с теоретической стороны. Он вывел формулу, согласно которой:
Для любой лампы накаливания существует параметр, стабильный в широком диапазоне электрических режимов. Этим параметром является отношение куба напряжения к квадрату мощности:
Я решил на основе данных, полученных в статье, посчитать эту величину в Экселе. Вот что у меня получилось:
| U | P | U^3 | P^2 | Const |
| 2 | 1,1 | 8 | 1,21 | 6,61157 |
| 4 | 2,8 | 64 | 7,84 | 8,163265 |
| 6 | 5,04 | 216 | 25,4016 | 8,503401 |
| 8 | 7,76 | 512 | 60,2176 | 8,502498 |
| 10 | 10,8 | 1000 | 116,64 | 8,573388 |
| 12 | 14,28 | 1728 | 203,9184 | 8,473978 |
| 14 | 18,06 | 2744 | 326,1636 | 8,412956 |
| 16 | 22,08 | 4096 | 487,5264 | 8,401596 |
| 18 | 26,46 | 5832 | 700,1316 | 8,329863 |
| 20 | 31 | 8000 | 961 | 8,324662 |
| 22 | 35,86 | 10648 | 1285,94 | 8,280327 |
| 24 | 40,8 | 13824 | 1664,64 | 8,304498 |
| 26 | 46,02 | 17576 | 2117,84 | 8,29902 |
| 28 | 51,52 | 21952 | 2654,31 | 8,270321 |
| 30 | 57,6 | 27000 | 3317,76 | 8,138021 |
| 32 | 64 | 32768 | 4096 | 8 |
Действительно, константа, которая с некоторой погрешностью во всём диапазоне равна 8,2±0,2. Её размерность – “Вольт в кубе на Ватт в квадрате”.
Константа для расчета лампы накаливания = 8,2
Низкое значение константы в начале диапазона объяснено автором в приведенной по ссылке статье.
Теперь, зная значение этой константы (8,2), можем записать формулу зависимости мощности от напряжения лампочки накаливания 40Вт 24В:
Зависимость мощности лампочки накаливания от напряжения
Формула для сопротивления
Но вернёмся к теме статьи. Проверим вывод Станислава Матросова о том, что сопротивление лампочки пропорционально корню из напряжения. Из предыдущих выводов можно вывести формулу для конкретной лампочки 40Вт 24В:
Зависимость сопротивления от напряжения, формула для лампы накаливания
Теперь проверим, как эта формула соотносится с полученными мною экспериментальным данным (см. таблицу в начале статьи). Составим такую таблицу:
| 1. Напря- жение, В | 2. Норм. напр. | 3. Сопрот., Ом | 4. Норм. сопрот. | 5. Корень из норм. напряж. | 6. Корень из напряж. Х Корень из Const |
| 2 | 0,08 | 3,6 | 0,26 | 0,29 | 4,04 |
| 4 | 0,17 | 5,7 | 0,40 | 0,41 | 5,72 |
| 6 | 0,25 | 7,1 | 0,50 | 0,50 | 7,01 |
| 8 | 0,33 | 8,2 | 0,58 | 0,58 | 8,09 |
| 10 | 0,42 | 9,3 | 0,66 | 0,65 | 9,04 |
| 12 | 0,50 | 10,1 | 0,72 | 0,71 | 9,91 |
| 14 | 0,58 | 10,9 | 0,77 | 0,76 | 10,70 |
| 16 | 0,67 | 11,6 | 0,82 | 0,82 | 11,44 |
| 18 | 0,75 | 12,2 | 0,87 | 0,87 | 12,13 |
| 20 | 0,83 | 12,9 | 0,91 | 0,91 | 12,79 |
| 22 | 0,92 | 13,5 | 0,96 | 0,96 | 13,41 |
| 24 | 1,00 | 14,1 | 1,00 | 1,00 | 14,01 |
| 26 | 1,08 | 14,7 | 1,04 | 1,04 | 14,58 |
| 28 | 1,17 | 15,2 | 1,08 | 1,08 | 15,13 |
| 30 | 1,25 | 15,6 | 1,11 | 1,12 | 15,66 |
| 32 | 1,33 | 16 | 1,13 | 1,15 | 16,18 |
Таблица требует пояснений. Чтобы была соблюдена размерность, я нормировал экспериментально заданное напряжение (столбец 2) и рассчитанное сопротивление (столбец 4).
Колонка 5 – это корень из нормированного напряжения, и видно, что значения этой колонки отлично совпадают с колонкой 4!
Но давайте вернемся в реальному сопротивлению, и рассчитаем его по приведенной выше формуле (Зависимость сопротивления от напряжения). Это – 6-я колонка. Хорошо видно, что расчет по формуле практически идеально совпадает с расчетом из экспериментальных данных!
Зависимость сопротивления от напряжения. Квадратичная зависимость.
Кто хочет проверить мои расчеты, прикладываю файл: • Файл с расчетами и графиками / Файл с расчетами и графиками к статье про лампу накаливания, xlsx, 19.51 kB, скачан: 763 раз./
Всё, учебник физики можно переписывать! 😉
Рекомендую похожие статьи:
(Строго говоря, все омметры используют тот же закон — прикладывают напряжение и меряют ток)
Открою вам секрет – они меряют тоже напряжение, только которое падает на шунте.
Сергей, спасибо за уточнение! Действительно, как нам написал на доске преподаватель Теории Цепей: “Амперметров НЕТ!”.
Ведь любой амперметр – это фактически вольтметр, которой измеряет напряжение на шунте, который включается в разрыв измеряемой цепи.
У вас неточные замеры вы считаете напряжение и сопртивление нити спирали а куда девали нагрев лампы при нагревании сопротивление падает а вы этого не учитываете поэтому расчеты неточные
А давайте обсудим жучка из меди на 250 ампер-400 в.?
При нагревании сопротивление нити накала увеличивается.
Спасибо за краткое изложение статьи)))
Самое худшее когда момент включения лампочки приходится на пик синусоиды.
Теперь рассмотрим лампочку на 100 Вт, у неё сопротивление холодной нити 40 Ом. Мощность P=UI=UU/R= 2910 Ватт!
То есть, лампа 100 Вт в момент включения может потреблять мгновенную мощность до 3 кВт, и это не авария, а штатный режим!
Тяжело иногда приходится лампочке!
А как Вы думаете какое сопротивление холодной нити будет у лампочки на 300Вт и на 500Вт?
Т.е. порядка 13А будет ток в первые 2-3мс. Верно?
Да это не мудрено что сопротивление растет мо мере нагревания электроны то движуться крез кристалческие решетки а при нагревании начинают быстрее двигаться и ударяться отталкиваясь друг от друга. Ну и по закону сохранения энергии кинктическая переходит в тепловую както так.
Интересная таблица я заметил что между 18 и 24 ток и мощость практически не меняесться а вот как бы узнать яркость лампы понятно что она изменяетсья не линейно то есть уменьшение мощности на 20% приведет к удельному изменению якрсти скажем на 40. Ну вот найти если оптимальный режим работы лампы скажем 70% яркости и подходящее напряжение тогда она будет гореть долго но тускло. Хотя перегорают лампы накаливания именно изза высокого тока в момент включения.
Как говорил наш преподаватель, перегорают лампы не из-за высокого тока в момент включения, а из-за синусоиды, а именно из-за высокой амплитуды колебания тока. Если к примеру синусоиду срезать наполовину диодом, то лампа будет мерцать, но срок её службы будет увеличен многократно.
Согласен. В течение периода амплитуда напряжения на лампочке (мгновенное значение напряжения) изменяется от 0 до 220х1,41=310 В.
Вопрос, в какой момент это напряжение будет приложено к лампочке.
Вообще-то, как мне кажется, диод убирает одну половину периода гармоники. В итоге получается не совсем то, о чем вы пишите.
а вы когда нибудь разбирали вольтметр? попробуйте и увидите что он по сути своей есть амперметр. в вольтметре фазу и ноль соединяет неразрывный проводник в котором из-за свойства материала (сопротивление току) ограничивается ток до малого (а иначе явное КЗ)и участок этого проводника свит в спираль для создание поля, которое отклоняет стрелку прибора. так что “отсутствуют..” не амперметры а вольтметры.
Вольтметр суть микроамперметр последовательно с резистором высокого сопротивления.
А Вы когда-нибудь разбирали амперметры? Это прибор, который фактически измеряет напряжение на шунте, входящем в его состав.
И вольтметр, и амперметр созданы на основе микроамперметра. А это- рамка с катушкой (электромагнит) в поле постоянного магнита. Магниты, взаимодействуя, отклоняют рамку со стрелкой.
вообщето это моя работа… конструкции есть разные, наиболее простую я описал (вольтметр внутри это амперметр плюс катушка сопротивления и проводник более тонкий и все), и там нет шунтов и они не нужны. описанная вами конструкция тоже есть, но это уже видоизменение базовой.
А, тогда понятно… Я с такими как описывал дела не имел давно, ещё в студенческую пору)
А суть высказывания в том, что амперметр имеет сопротивление (хоть и малое), и вносит изменение в режим работы схемы, поэтому ток вычисляют косвенно, по закону Ома.
Не затруднит ли вас нанести еще и температуру нити (вольфрамовой)по точкам ваших графиков?(или из расчетов по готовым таблицам или при возможности доступа к подходящим термометрам).
Задумал использовать смн лампочку(возможны и еще варианты) в роли термометра сопротивления, точность в пределах нескольких градусов(в промышленности идет в основном платина, но там свои требования к точности и стабильности). Хотел прикинуть величину сопротивления в нужном мне диапазоне (примерно до 400 по Цельсию).
Смущают немного еще контакты в держателях нити(стабильность их и термоэлектрические эффекты) и устойчивость колбы к перепаду температуры(возможно резкое охлаждение при попадании воды). Кварцевые колбы только в слишком мощных лампах встречались. Привлекает относительная доступность лампочек.
Да я бы нанёс, но не знаю, как её измерить…
Лампочка в качестве датчика – не слишком ли громоздко? Есть термопары, не намного дороже лампочки. Недавно покупал для терморегулятора. Оказалось, термопары продаются в радиотоварах по 50 руб как ЗИП для мультиметров.
Для любой лампочки отношение куба напряжения к квадрату мощности – есть величина постоянная.
Методика использования формулы проста до примитивности.
Берем лампочку, читаем на колбе или на цоколе параметры, на которые она рассчитана – напряжение и мощность, рассчитываем константу, потом вставляем в формулу любое произвольное напряжение и вычисляем мощность, которая выделится на лампочке.
Зная мощность несложно вычислить ток.
Зная ток несложно вычислить сопротивление нити накаливания.
https://www.proza.ru/2016/09/19/1858
..
Я эту формулу вывел лет 20 назад и пользуюсь постоянно.
Никаких фокусов не наблюдалось.
Можно проверить данные таблиц. все совпадает “пуля в пулю”
Спасибо! За формулу и отличную статью!
Там есть еще одна статья.
Она несколько неудачно оформлена, потому что возможности того сайта не позволяют внедрить в тело статьи несколько рисунков. Только один рисунок.
Потому то я на одном рисунке сгрудил все формулы… Ну и тело статьи получилось очень туманное.
Там я описываю опыт который проводил соединив схему из трех лампочек “две параллельно и еще одна последовательно” и комбинировал различные сочетания… То 95 ватт последовательно, а 40 и 60 параллельно, то 40 последовательно а 60 и 95 параллельно…
По всякому перекоммутировал и измерял напряжения.
Короче, из той статьи можно срисовать полезные формулы, и прочитать финал статьи…
ну а если не лень, то и всю статью можно прочитать…
Изюмина в том, что лампы можно обсчитывать комбинируя самые различные номиналы с самыми различными типами…
можно соединять автомобильные с осветительными и с фонариком и с гирляндой…в произвольных сочетаниях…
Расчет даст очень приличное соответствие опыту…
формулы можно перерисовать…
https://www.proza.ru/2016/09/22/1863
..
А если хотите могу подготовить статью для вашего сайта…
более подробную и более понятную и развернутую…
На условиях абсолютного бескорыстия – пусть люди пользуются…
улыбнулся.
Станислав, да, конечно!
Буду благодарен и я, и читатели!
Присылайте статью, можно её доработать, количество фото и рисунков – не ограничено)
Пишите мне, см. стр. Контакты.
Александр, давайте так порешим.
Я беру срок до Нового Года…Наверняка я управлюсь и быстрее но…на всякий случай…
Меня единственно что волнует – в формате ВОРД(.doc) вас устроит? Там я скомпоную и рисунки и пояснения как мне это покажется наиболее доходчиво.
Ответьте мне вот на этот вопрос – про формат, чтоб не делать зряшнюю работу…
а когда у меня все будет готово, мы опять ТУТ свяжемся и договоримся как вам передать весь файл…
Можно текст (да, Ворд удобнее) и рисунки отдельно, ничего компоновать и форматировать не нужно. Единственно важно – разбить на разделы (главы) по смыслу и абзацы.
Я всё равно сначала вставляю при верстке текст, а потом файлы рисунков по одному.
Можно по тексту статьи писать “рис.1”, “рис.2”, … А файлы рисунков 1, 2, … выслать отдельно.
Прочитал статьи на proza.ru и меня интересует как теоретически Вы пришли к U^3/P^2? Если можно, подробнее для меня?)
Станислав сейчас готовит расширенную версию статьи, которая будет опубликована на СамЭлектрик.ру.
Как раз там и будут рассмотрены подробно все расчеты, с картинками.
Хорошо я учту пожелания и приведу рассуждение, которое подвело меня к этой зависимости…
Коль скоро я выкладываю материал на бескорыстной основе то и любой сможет скачать отсюда все что его заинтересует.
Готовить материалы в разных форматах мне было бы ЛЕНЬ (признался честно)
Лучше я обстоятельно все распишу а к требуемому формату каждый приведет самостоятельно…
Любой человек думает “собственным образом” и если после опубликования статьи все-таки возникнут вопросы я с удовольствием на них отвечу…
Напоминаю (и не отказываюсь) – срок декабрь)))
Ну, хорошо, уважаемые Александр и Станислав, благодарю за ответы, и да будет так))) Сейчас подпишусь на новости сайта… 😉
Александр, я подготовил как обещал…
Получился вордовский файл размером 12 страниц…
Формулы я изобразил рисунками.
Сперва попытался их записывать средствами Ворд но потом отказался от этой затеи, ибо любое преобразование файла в (.тхт) деформировало бы текст то полного невосприятия…
я сделал текст и ТАМ ГДЕ ТРЕБУЕТСЯ внедрил РИСУНКИ с формулами…
Рисунков много (ибо формул много) и я в растерянности как их РАЗНОСИТЬ?!
Я упаковал вордовский файл в архив и сформировал еще один архив с шестью фотографиями.
Я там демонстрировал один интересный эксперимент…
Укажите еще раз АДРЕС ПОЧТЫ куда я мог бы “отгрузить” эти два файла…?
архиф фотографий и заархивированный вордовский файл
все…отослал файлы… в колмментарии написал что буду “на страже”…если какие то неясности моментально отреагирую… просьба сразу сообщите распаковалось удачно или возникли проблемы?
если потребуется могу написать “монотонный рассказ” в форме обычного “трепа” на тему как я подкрался к этой идее “расщепления” Закона Ома “вдоль” формулы)))
Александр, приветствую…
Я ознакомился с вашим дополнением.
Результат совершенно замечательный.
Попробую сформулировать итоги.
Мне приятно, что моя статья явилась для вас нектороым стимулом, чтобы переосмыслить результат, полученный в далеком 2011 году.
\Улыбнулся\
Мгновенно взглянув на ваши таблички особенно на колонку 2 и колонку 4
Я окончательно уверовал в то, что не пропадет “наш скорбный труд и дум высокое стремленье”
\Смеюсь\
Пронормировав данные к номинальному значению, вы фактически освободились от любой “коэффициентности” и получили ЧИСТУЮ зависимость типа:
У = корень (Х)
И это просто замечательно.
Это ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО подтверждает мои теоретические соображения, что зависимости тока и сопротивления подчиняется закону степени 1\2 из приложенного напряжения.
Когда я выводил свою главную зависимость (постоянство отношения куба напряжения к квадрату мощности) я первое время долго сомневался.
Сомнения были в стиле – ” а вдруг это просто так совпало для конкретной лампочки” и тому подобные сомнения…
Потом время укрепило мою уверенность, и вот ВЫ совершенно независимо от меня продемонстрировали ЭКСПЕРИМЕНТОМ, что “теория работает”…
Без экспериментального обоснования любая “теория мертва” (как сказал Поэт), а “древо жизни пышно зеленеет”)))
Вот и соединили теорию с жизнью…
Фактически вы своим экспериментом ПОДТВЕРДИЛИ мою теоретическую предпосылку, а теория (в свою очередь) ОБЪЯСНИЛА результаты вашего эксперимента.
Пазл сложился.
Я предлагаю вот что.
Нам надо объединить две статьи как бы “ВОЕДИНО” и подавать на конкурс в виде “сладкой парочки” (два в одном)
Почему так?
А потому что без вашего эксперимента, моя теория “висит в воздухе”.
Можно долго тыкать тестером и проверять всевозможные лампочки и никакое количество проверок НЕ ГАРАНТИРУЕТ, что так будет “всегда”.
А ваша ПРОНОРМИРОВАННАЯ экспериментальная зависимость она будет соблюдаться ДЛЯ ЛЮБОЙ лампочки.
Лично у меня в этом нет никаких сомнений…
Кому не лень, те могут взять ЛЮБУЮ лампочку (другую чем у вас в эксперименте) и я ГАРАНТИРУЮ, что добросовестно проделанный (повторенный) опыт даст те же самые значения в колонках 2 и 4 как и в вашей табличке.
Моя убежденность коренится в том что вы в колонках 2 и 4 получили график вовсе не лампочки (смеюсь), а график алгебраической зависимости :
И далее, пронормируем ток и мощность и получим чистые зависимости: