Kako spojiti žarulju na drugi napon

Postoji nekoliko načina napajanja žarulje malim naponom iz električnog kruga s velikim naponom. U članku se raspravlja o mogućnostima za spajanje sijalice na drugi napon odabirom dodatnog otpora iz žice visokog otpora i serijskim korištenjem dioda u „smjeru prema naprijed“.

Pretpostavimo da nam je potrebna žarulja sa 6 volti i struja od 0,5 ampera uključena iz 12-voltne baterije. Najjednostavniji od sklopnih sklopova sastoji se od sijalice spojene u nizu, dodatnog Rdop otpora i izvora napona Ua, baterije.

Potrebno je odabrati dodatni otpor na način da napon od 6 volti "padne" na žarulju s strujom u krugu I = 0,5 ampera. Otpor se vrši od bilo koje žice visokog otpora: nikroma, konstantana, itd.

Možete izračunati vrijednost otpora Rdop na temelju otpora žice visokog otpora prema formulama iz Ohmovog zakona. Ali postoji jedna stvar, ALI! Da biste to učinili, morate znati da je žica izrađena od nikroma ili drugog materijala i ima potrebne parametre. To ne možete utvrditi na prvi pogled. A takva žica obično "nije pri ruci da leži okolo". Proizvodit ćemo dodatni otpor "na praktičan način."

Potrebno je izolirano koristiti žicu visokog otpora. Ali dobiti takvu žicu i za takvu struju prilično je teško. Stoga koristimo ono što je pri ruci. Željezarija prodaje zavojnice za električne ploče za kuhanje ili električne peći. Takva žica visokog otpora sasvim je pogodna za naš slučaj. Žica je promjera 0,35 do 0,7 milimetara i može podnijeti našu struju I = 0,5 ampera.

Sastavimo sklop za odabir duljine žice.

Da bismo odabrali duljinu žice i kontrolirali napon u krugu, potreban nam je istosmjerni voltmetar za napon do 15 volti. Duljina spiralne žice odabrana je očito veća nego što je potrebno. Počevši od najduljeg kraja, sonda se kreće u spiralu.

Budući da je spirala „gola“, bez izolacije, treba je malo ispružiti tako da se rubovi zavoja ne dodiruju. Pomoću voltmetra kontroliramo napon na žarulji. Kad će napon Ul na žarulji biti jednak 6 volti, to će odgovarati potrebnoj duljini spiralne žice i njenom otporu Rdop.

Budući da je žica gola, namotana je na okvir izolacijskog materijala s razmakom između zavoja. Ako žica na okviru ne stane u jedan sloj, tada položite izolaciju, namotajte drugi sloj itd.

Nedostatak ove metode smanjenja napona na žarulji (opterećenja) je da je za žarulju s istim naponom, ali različitom snagom, potreban dodatni otpor različite veličine jer će struja u električnom krugu biti različita.

Ili, ako povežemo drugu paralelu s ovom žaruljom, njihov ukupni otpor bit će 6 Ohma, a ukupni otpor kruga će se promijeniti. Neću ovdje davati izračun formulom Ohmovog zakona. Mogu samo reći da će se struja u krugu povećati sa 0,5 ampera na 0,67 ampera, napon na otporniku Rdop porast će na 8,0 volta, napon na dvije lampe paralelno bit će jednak U = 4,0 volta, što je 2,0 volti manje nego što je potrebno. Žarulje će izgorjeti na svjetlu, što nije prihvatljivo. Ova metoda smanjenja napona opterećenja pogodna je za izravni i izmjenični napon.

Postoji još jedan način za smanjenje napona pri opterećenju, ali samo za istosmjerne krugove.

Umjesto dodatnog otpornika u krug, uključujemo lanac dioda koji su serijski povezani u smjeru "naprijed".Kad struja teče kroz diodu, na nju pada "izravni napon", jednak, ovisno o vrsti diode, njenoj snazi ​​i struji koja prolazi kroz nju, od 0,4 do 1,2 volta. Na germanijevoj diodi "pada" od 0,4 do 0,7 volti, na silicijskoj diodi od 0,6 do 1,2 volta.

Na osnovu koliko volti trebate za snižavanje napona pri opterećenju, uključite odgovarajući broj dioda. Usporedite dva sklopna kruga: prvi s dodatnim otpornikom i novi s diodama.

U krugu s otpornikom u krugu, odnos između struje u krugu i pada napona Udop je linearan. Koliko puta će se povećavati struja kroz otpornik, povećava se i "pad napona" na njemu za isti iznos. Na žaruljama, međutim, napon pada sa 6 volti na 4 volta.

Potpuno drugačija slika bit će ako umjesto otpornika uključimo lanac dioda. Odnos između struje koja teče kroz diodu i napona koji pada na nju je nelinearan. Struja se može povećati nekoliko puta, pad napona preko diode povećat će se za samo nekoliko desetina volta.

Pogledajmo volt-amperske karakteristike diode. Ovo je zakrivljena linija između struje i napona na diodi. Linija između točaka 0 - 4 predstavlja izlaz diode u način ispravljanja.

Crta između točaka 4 - 7 nadalje gotovo je ravna linija. Može se vidjeti da se uz značajnu promjenu struje kroz diodu (nekoliko puta) napon na diodi malo mijenja (0,1 - 0,3 volta). Ovaj se odjeljak koristi za stabilizaciju napona. Diode se moraju odabrati prema maksimalnoj struji u krugu.

Najveća dopuštena struja dioda mora biti veća od struje u izračunatom krugu. Prema ovoj shemi, uključio sam prijenosni radio od devet volti iz 12-voltne baterije. Koristi se lanac od 4 diode D226.

Victor Egel