Как последовательно и параллельно соединить лампочки

Применение в быту

Где же можно в быту, применить такую казалось бы не практичную схему?

Самое широко известное использование подобных конструкций – это елочные новогодние гирлянды.

Также можно сделать последовательную подсветку в длинном проходном коридоре и без особых затрат получить освещение в стиле лофт.

Постоянно горят лампочки в подъезде или дома из-за большого напряжения? Самый дешевый выход – включить последовательно еще одну.

Вместо одной 60Вт, включаете две сотки и пользуетесь ими практически “вечно”. Из-за пониженного напряжения в 110В, вероятность выхода их из строя снижается в сотни раз.

Еще одно оригинальное применение, которым я все таки не рекомендую пользоваться, но отдельные электрики в безвыходных ситуациях к нему прибегают. Это так называемая фазировка трехфазных цепей.

Последовательное подключение

Такую схему установки потолочных светильников своими руками реализовать достаточно просто, так как она не требует большого количества проводов. Однако последовательно можно подключить не больше шести светильников, при этом освещение будет не таким эффективным. Кроме того при последовательном подключении нарушение работы одного источника света разрывает цепь, следовательно, прекращается работы всех ламп. Чтобы восстановить работоспособность цепи, необходимо проверить каждую лампочку.

Схема подключения выглядит следующим образом: фаза последовательно обходит все приборы освещения, а на выход последней лампы подается ноль.

При решении вопроса, как подключить светодиодные светильники на потолке, следует проявлять особую осторожность и внимательность

Очень важно, чтобы фаза шла именно на выключатель и дальше на светильники. Ноль должен идти на последний элемент электрической цепи. Такая схема сделает работы светильников безопасной и надежной

Такая схема сделает работы светильников безопасной и надежной.

Подобная схема подключения точечных светильников используется очень редко, так как фаза постоянно обрывается на светильниках. В тоже время нулевой провод остается цельным на всем протяжении от распределительной коробки до выхода последнего прибора освещения в цепочке.

Схемы подключения двух лампочек

Существует подключения двух и более светильников:

• к одноклавишному выключателю;
• к двухклавишному выключателю;
• к проходному переключателю.

Принципы установки схожи, но и есть свои особенности.

Одноклавишный выключатель

Для подключения двух и более ламп к выключателю, контакты присоединяем к фазе и нулю. Используем параллельное подключение. От распределительной коробки по порядку идет нулевая линия. Фазу соединяют ко вторым контактам

Важно хорошо закрепить провода клеммным колодком, с помощью винтов или пружиной (тип WAGO), где зажимается провод

Подключение двух и более светильник к одному выключателю. На каждом есть надпись максимальной нагрузки. Эту нагрузку и учитывают при расчете мощности.

Двухклавишный выключатель

Присоединение похоже на одноклавишное соединение

Перед началом работы важно найти контакты. Их схему можно посмотреть на обратной стороне выключателя

В двухклавишном приборе имеются: общий и два отдельных контакта. Провод фазы вводит из розетки или распределительной коробки. Два вывода регулируют светильники. При присоединении ввод находится внизу, выводы – вверху.

Таким же способом присоединяется выключатель с тремя клавишами. Только добавляется дополнительная клемма и еще дополнительный вывод.

Проходные переключатели

Чтобы подключить проходной переключатель:

1. Для начала снимаем клавишу и рамку.
2. Без рамки видим три клеммы.
3. Выбираем общую клемму по схеме (сзади розетки). Если схема не понятна, тогда проверяем индикаторной отверткой или тестером.
4. На общую клемму подключаем фазу с кабелем питания. На остальные – два оставшихся провода.
5. Выключатель собираем и закрепляем в подрозетник.
6. Со вторым выключателем делаем так же.

Итак, можно выбрать любой способ подключения, в зависимости от помещения и выбора светильников.

Материалы и инструменты для подключения аппаратов

Для работы с лампочками нужен набор материалов и инструментов. Первым делом отключить электричество для безопасности.

Материалы для работы:

• провода, такого же сечения и материала;
• лампы (в квартире рекомендуют не более 1,5 киловатт);
• розетка (с одним, двумя гнездами);
• подрозетник (для внутренних розеток);
• распределительная коробка (одна в комнату);
• изолента;
• гофра;

Выключателей существует множество разновидностей:

• сенсорные;
• с регулированием мощности;
• импульсный прерыватель;
• клавишные.

Понадобится посчитать сечение проводов в том случае, если проводка в доме делается в первый раз. Все зависит от мощности и напряжения ламп, которые к ней присоединены. С ними можно рассчитать ток, и по специальной таблице посмотреть сечение.

Для того чтобы посчитать ток, необходимо соизмерить сумму мощности и напряжения. Определить самых мощных потребителей и их суммы разделить на напряжение (220W). По ответу выбирается сечение.

Для безопасности работы необходимо выбрать инструменты:

• кусачки отрезания провода;
• индикаторная отвертка (показывает фазу и ноль провода);
• нож;
• плоскогубцы, с изолирующими ручками;
• контакторы (вместо изоленты);
• перфоратор (для стены).

Напряжение питания светодиодов

Несмотря на то что электрический параметр №1 для светодиода – это номинальный ток, часто для расчётов необходимо знать напряжение на его выводах. Под понятием «напряжение светодиода» понимают разницу потенциалов на p-n-переходе в открытом состоянии.

Оно является справочным параметром и вместе с другими характеристиками указывается в паспорте к полупроводниковому прибору. 3, 9 или 12 вольт… Часто в руки попадают экземпляры, о которых ничего не известно. Так как узнать падение напряжения на светодиоде?

Прекрасной подсказкой в этом случае является цвет свечения, внешняя форма и размеры полупроводникового прибора. Если корпус светодиода выполнен из прозрачного компаунда, то цвет его остаётся загадкой, разгадать которую поможет мультиметр.

Для этого переключатель цифрового тестера переводят в положение «проверка на обрыв» и щупами поочерёдно касаются выводов светодиода. У исправного элемента в прямом смещении будет наблюдаться небольшое свечение кристалла. Таким образом, можно сделать вывод не только о цвете свечения, но и о работоспособности полупроводникового прибора.

Светоизлучающие диоды разных цветов изготавливают из различных полупроводниковых материалов. Именно химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов, точнее, падение напряжение на p-n-переходе.

В связи с тем, что в производстве кристаллов используют десятки химических соединений, точного напряжения для всех светодиодов одного цвета не существует. Однако есть определённый диапазон значений, которых зачастую достаточно для проведения предварительных расчетов элементов электронной цепи.

С одной стороны, размер и внешний вид корпуса не влияют на прямое напряжение светодиода. Но, с другой стороны. через линзу можно увидеть количество излучающих кристаллов, которые могут быть соединены последовательно. Слой люминофора в SMD светодиодах может скрывать целую цепочку из кристаллов.

Ярким примером является миниатюрные многокристальные светодиоды от компании Cree, падение напряжения на которых зачастую значительно превышает 3 вольта. В последние годы появились белые SMD светодиоды, в корпусе которых размещено 3 последовательно соединённых кристалла. Их часто можно встретить в китайских светодиодных лампах на 220 вольт.

Естественно убедиться в исправности LED-кристаллов в такой лампе при помощи мультиметра не удастся. Стандартная батарейка тестера выдаёт 9 В, а минимальное напряжение срабатывания трёхкристального белого светоизлучающего диода – 9,6 В. Также встречаются двухкристальная модификация с порогом срабатывания от 6 вольт.

Самые точные данные о прямом падении напряжения на светодиоде можно получить путём проведения практических измерений. Для этого понадобится регулируемый блок питания (БП) постоянного тока с напряжение от 0 до 12 вольт, вольтметр или мультиметр и резистор на 510 Ом (можно больше). Лабораторная схема для тестирования показана на рисунке.

Здесь всё просто: резистор ограничивает ток, а вольтметр отслеживает прямое напряжение светодиода. Плавно увеличивая напряжение от источника питания, наблюдают за ростом показаний на вольтметре. В момент достижения порога срабатывания светодиод начнёт излучать свет.

В какой-то момент яркость достигнет номинального значения, а показания вольтметра перестанут резко нарастать. Это означает, что p-n-переход открыт, и дальнейший прирост напряжения с выхода БП будет прикладываться только к резистору. Текущие показания на экране и будут номинальным прямым напряжением светодиода.

Если ещё продолжить наращивать питание схемы, то расти будет только ток через полупроводник, а разность потенциалов на нём изменится не более чем на 0,1-0,2 вольт. Чрезмерное превышение тока приведёт к перегреву кристалла и электрическому пробою p-n-перехода.

Если рабочее напряжение на светодиоде установилось около 1,9 вольт, но при этом свечение отсутствует, то возможно тестируется инфракрасный диод. Чтобы убедиться в этом, нужно направить поток излучения на включенную фотокамеру телефона. На экране должно появиться белое пятно.

В отсутствии регулируемого блока питания можно запитать светодиод «кроной» на 9 В. Также можно задействовать в измерениях сетевой адаптер на 3 или 9 вольт, который выдаёт выпрямленное стабилизированное напряжение, и пересчитать номинал сопротивления резистора.

Использование преобразователей

Основная сеть для использования световых приборов является 220 В. Но часто для светильников необходимо подключение преобразователей в 12 В.

Главное его преимущество — это не мгновенное включение света, а с небольшой задержкой. Это позволяет лампочкам работать дольше, ведь напряжение до них доходит уже обработанное с отсутствием скачков.

Для того чтобы подключить в схему преобразователь необходимо помнить следующее:

1. Преобразователь всегда ставиться после выключателя;
2. Ноль проходит из распределительной коробки отдельно и поступает непосредственно на преобразователь и затем на осветительные приборы.

Как было уже замечено, преобразователь ставится после выключателя, и для этого есть объяснение:

• Преобразователь уменьшает напряжение, но при этом сила тока возрастает. Если такой ток направить на выключатель, то контакты могут не выдержать и обгореть.
• Если после преобразователя поставить выключатель, тогда не будет плавности включения. Будет, как обычное, скачкообразное. Никакой экономии в этом случае не получится.

Люстра с несколькими рожками

Немного по-другому идет подключение многорожковой люстры. В этом случае также используется двухклавишный выключатель. В таких люстрах присутствует три провода: два из них фаза и один — ноль.

Для удобства подключения лучше так же взять трехжильный провод. Для подключения необходимо:

1. На двухклавишный выключатель также пойдет один провод (из трех идущих) с фазой;
2. По двум другим жилам фазы будут расходиться по отдельным лампам;
3. Ноль, как обычно, ведется напрямую из распределительной коробки.

В итоге получается, что при нажатии на одну клавишу загорается одна половина люстры, вторым — вторая. Если освещения будет недостаточно, тогда можно включить обе половины.

Как сделать фазировку вводов лампами накаливания

Фазировка довольно трудоемкий процесс, поэтому прибегать к нему должны только люди с хорошими знаниями и определённой подготовкой. Если опыт отсутствует, то рекомендуется избежать выполнения способа.
Присутствует вероятность возникновения короткого замыкания и даже взрыва источников света. Случилась ситуация, что необходимо соединить два трёхфазных хода, а под рукой нет вольтметра или другого оборудования.

Смешивание фазы может привести к короткому замыканию. Здесь и помогает последовательное соединение. Но в большинстве случаев люди научились применять лампы в последовательном соединении для обогрева.

То есть они гораздо лучше греются, чем светятся. Сделать такой искусственный источник обогрева можно самостоятельно. Что-то вроде этого применяется в инкубаторе.

Последовательное подключение светильников.

Свойства и технические характеристики резисторов

Как уже отмечалось, резисторы в электрических цепях и схемах выполняют регулировочную функцию. С этой целью используется закон Ома, выраженный формулой: I = U/R. Таким образом, с уменьшением сопротивления происходит заметное возрастание тока. И, наоборот, чем выше сопротивление, тем меньше ток. Благодаря этому свойству, резисторы нашли широкое применение в электротехнике. На этой основе создаются делители тока, использующиеся в конструкциях электротехнических устройств.

Помимо функции регулировки тока, резисторы применяются в схемах делителей напряжения. В этом случае закон Ома будет выглядеть несколько иначе: U = I x R. Это означает, что с ростом сопротивления происходит увеличение напряжения. На этом принципе строится вся работа устройств, предназначенных для деления напряжения. Для делителей тока используется паралл ельное соединение резисторов, а для делителей напряжения – последовательное.

На схемах резисторы отображаются в виде прямоугольника, размером 10х4 мм. Для обозначения применяется символ R, который может быть дополнен значением мощности данного элемента. При мощности свыше 2 Вт, обозначение выполняется с помощью римских цифр. Соответствующая надпись наносится на схеме возле значка резистора. Мощность также входит в состав маркировки, нанесенной на корпус элемента. Единицами измерения сопротивления служат ом (1 Ом), килоом (1000 Ом) и мегаом (1000000 Ом). Ассортимент резисторов находится в пределах от долей ома до нескольких сотен мегаом. Современные технологии позволяют изготавливать данные элементы с довольно точными значениями сопротивления.

Важным параметром резистора считается отклонение сопротивления. Его измерение осуществляется в процентах от номинала. Стандартный ряд отклонений представляет собой значения в виде: +20, +10, +5, +2, +1% и так далее до величины +0,001%.

Большое значение имеет мощность резистора. По каждому из них во время работы проходит электрический ток, вызывающий нагрев. Если допустимое значение рассеиваемой мощности превысит норму, это приведет к выходу из строя резистора. Следует учитывать, что в процессе нагревания происходит изменение сопротивления элемента. Поэтому если устройства работают в широких диапазонах температур, применяется специальная величина, именуемая температурным коэффициентом сопротивления.

Для соединения резисторов в схемах используются три разных способа подключения — паралл ельное, последовательное и смешанное. Каждый способ обладает индивидуальными качествами, что позволяет применять данные элементы в самых разных целях.

Типы ламп и выключателей

Перед тем как перейти непосредственно к монтажу, нужно чётко понимать, что существует несколько типов лампочек, которые подключаются к сети как напрямую, так и через пускорегулирующую или же выпрямительно-понижающую аппаратуру. В любом случае каждая из них имеет своё рабочее напряжение и мощность, от которой соответственно зависит и ток.

Виды источников искусственного света, часто применяемых в быту:

• Накаливания и галогенные, принцип работы одинаков только в одних находится вакуум, а в других специальные пары галогена, увеличивающие срок службы.
• Люминесцентные, а также их разновидность, так называемые экономки и натриевые.
• Светодиодные, работающие на LED системах и на особенности полупроводникового диода излучать световой поток.

Основные виды выключателей света, предназначенные для управления освещением, можно разделить на:

1. Одноклавишные, двухклавишные, трехклавишные и т.д.
2. Проходные и перекрестные.

Каждый тип ламп имеет свои особенности и схемы соединения, даже если они подключены к одному и тому же выключателю.

Ошибки при сборке схемы и подключении выключателя

Кстати, некоторые электрики при монтаже освещения в квартире могут совершить случайную ошибку, которая как раз таки связана с последовательным подключением источников освещения.

В результате, у вас будет наблюдаться следующий эффект. При включении выключателя света будет загораться одна лампочка в комнате, а при его выключении — другая.

1 of 2

При этом невозможно будет добиться того, чтобы потухли обе сразу. Как такое возможно?

Ошибка кроется в том, что электрик просто перепутал место присоединения одного из проводов выключателя и воткнул его в разрыв между двух ламп разной мощности. Вот наглядная схема такой неправильной сборки.

Как видно из нее, при включении напряжения, через контакты одноклавишника на второй источник освещения подается напряжение 220V, и он как положено загорается.

При этом первый источник остается без питания, т.к. с обоих сторон к нему подведена «одноименка».

А когда вы разрываете цепь, здесь уже образуется та самая последовательная схема и лампа меньшей мощности будет светиться.

В то время как большей, практически потухнет. Все как и было описано выше.

История изобретения лампочки

Внешний вид лампы накаливания

Изделие проектировалось и дорабатывалось многими учеными в разные периоды. Первая электрическая дуга была зажжена ученым Петровым В.В. в 1802 году. Изобретение состояло из двух угольных стержней, которые подключались к полюсам гальванической батареи. В момент их сближения возникал электрический разряд, и над элементами формировалась светящаяся дуга. Применение такой лампы в быту было невозможным по ряду причин – неудобство конструкции, быстрое перегорание угольных стержней. Зато мировые ученые начали понимать, из чего сделать лампу.

Спустя 70 лет в 1872 году Лодыгин А.Н. получил патент на лампу накаливания. В качестве спирали в ней был использован стержень ретортного угля, который находился под стеклянным колпаком.

Уже в 1880 году 10 мая лампочкой Лодыгина было обустроено уличное освещение в Санкт-Петербурге на Литейном мосту. Срок службы источника света составлял всего 2 месяца (пока не перегорал угольный стержень).

В 1910 году было принято решение скручивать вольфрамовую нить в спираль для увеличения ресурса её службы. Таким образом, изделие теперь работает вместо первоначальных 50-100 часов целых 1000 ч.

Последовательное и параллельное подключение двух и более источников света

Чтобы лампочка работала, нужно один ее контакт присоединить к фазе, а второй к нулю. Фаза – приходящий ток. Ноль – это, когда ток по проводнику возвращается к источнику. Существует два способа подключения: последовательное и параллельное.

В последовательном подключении ток будет зависеть от каждого источника света (от первого к следующему). Напряжение распределяется на количество ламп. Например, две лампы и напряжение 220W, значит, будет по 110W на каждую лампу. Важный момент: последовательное подключение для светильников с одинаковой мощностью.

Если взять лампы с разной мощностью 40 Bт и 120 Вт (разница в три раза), то лампа с меньшей выйдет из строя, так как по ней будет проходить 120 Вт. Исключение – лампы накаливания. На 220 W подключить две лампы на 60 W, то они будут гореть вполсилы, и лампы дольше прослужат.

Плюсы и минусы последовательного соединения:

• Перегорание элемента, влияет на остальные (не работают).
• Люминесцентные лампы меньше мигают.
• У ламп должна быть одинаковая мощность, исключение — люминесцентные лампы.

Второй способ — параллельное подключение. Таким способом параллельно подключают два или более источника света. К фазе подсоединяются одни контакты, а другие к нулю.

Ток и яркость будет зависеть от мощности каждой лампы. Приходящий ток будет равен сумме ламп, поэтому диаметр сечение нужно делать согласно ему. Такой способ часто применяется, и он удобен, так как в будущем можно добавлять дополнительные светильники, не тревожа другие источники света.

Плюсы и минусы параллельного соединения:

Обычный выключатель на одну лампу

Схема подключения лампы к обычному выключателю

Начинать следует с наиболее простого варианта, а потому имеет смысл начать с азов. При монтаже выключателя нужно помнить, что ставится он на разрыв фазного провода, следовательно, ноль будет идти напрямую на источник света. При установке выключателя на нулевой, контакты устройства могут быстро прогореть. Наверняка многие замечали, что при плохом контакте в розетке чаще всего подгорает ноль. Происходит это по причине большей нагрузки при прохождении тока именно на нулевом контакте.

Еще одна причина разрыва выключателем именно фазного провода – это возможность быстрого снятия напряжения с потребителя при возникновении внештатной ситуации, в то время как разрыв нуля не обеспечит обесточивания, а лишь разъединит цепь.

Главное правило – выполняются работы по монтажу электропроводки, выключателей и светильников строго при полностью снятом напряжении. При невозможности определения фазного провода по цвету допускается кратковременная подача электроэнергии с целью «прозвона». При этом необходимо предварительно убедиться в отсутствии замыканий оголенных проводов.

Чем слабее, тем ярче

При последовательном соединении двух лампочек напряжения на них будут одинаковыми только при одинаковых сопротивлениях их спиралей. А это получится лишь при их одинаковой конструкции. По этой причине перед тем как подключить последовательно соединенные лампы к источнику питания, необходимо обязательно знать их рабочие напряжения (или токи) и мощность. Если этих характеристик нет, правильно оценить на глаз яркость, оптимальную для лампочки, сложно.

Можно, конечно же, подключить каждую лампочку к регулятору напряжения (ЛАТРу или диммеру). Плавно изменяя и при этом измеряя величину напряжения на лампе, получаем более или менее яркое ее свечение. Но лампочка при такой оценке может работать неправильно и, что наиболее опасно, давать слишком много света. Это сократит срок ее службы. Поэтому сделанные замеры тока или напряжения для расчетов параметров других присоединяемых лампочек получатся не такими, какими они должны быть на самом деле.

При последовательном соединении лампочек необходимо пользоваться только заводскими данными мощности и напряжения для них.

Особую бдительность надо соблюдать тогда, когда напряжение источника питания заметно больше рабочего напряжения каждой из ламп последовательного соединения. При неоптимально подобранных параметрах некоторые из них могут перегореть по причине неправильного распределения напряжения между ними. В этом легко убедиться, если вкрутить в уже подготовленные нами патроны лампочки разной мощности, но для напряжения 220 В. Что из этого получилось, видно на изображении, которое приведено ниже.

Используя соединительную колодку и проводной выключатель, выполняем монтаж проводов испытуемых лампочек. Подключаем вилку к розетке и включаем выключатель. Мы видим разную яркость источников света. Менее мощная лампочка 40 Вт из-за большего сопротивления работает при более высоком напряжении. Поэтому она светит заметно ярче 60-ваттной. Теперь должно быть понятно, что лампочки остаются работоспособными по причине их более высокого рабочего напряжения. Оно существенно больше падения напряжения питания на каждой из них.

Последовательное соединение и разная яркость лампочек 40 Вт и 60 Вт

Лампочки, соединенные параллельно

Параллельное соединение может быть лучевым и шлейфным:

• первый вариант предполагает подсоединение отдельного двухжильного или трёхжильного кабеля на каждый источник света;
• второй вариант заключается в подсоединения «фазы» и «нейтрали» от щитка к первому источнику света и далее, кроме последнего осветительного прибора, к которому подключается по два кабеля.

Параллельное соединение лампочек

Лучевая схема является более надежной, но с большим расходом кабеля, и схождением в одной точке значительного количество электрических проводов. Шлейфное подсоединение отличается тем, что при сбое на определенном участке, все расположенные дальше светильники перестают работать.

Основным преимуществом параллельного лучевого соединения осветительных приборов является сохранение работоспособности всех источников освещения при выходе из строя какой-либо одной лампы.

Основные выводы

Некоторые владельцы городских квартир проводят ремонт самостоятельно. В процессе требуется монтаж новой электропроводки. Для проведения этой работы необходимо ориентироваться в основах электрики и уметь определять оптимальные варианты подключения, учитывающие особенности интерьера и предпочтения членов семьи.

Хотя большинства электроприборов в жилых помещениях подключаются параллельно, знания о том, как подключить лампочки последовательно, тоже не помешают. Они помогут, если появится желание устроить дешевую систему освещения в стиле лофт или сэкономить на покупках.

При самостоятельном выполнении работ важно обладать знаниями о видах проводов, кабелей, выключателей, способах их соединения, сферах использования. Если не ни знаний, ни опыта, подключение лампочек лучше доверить специалисту. Нет ничего проще для электрика, чем подключить светильник

Но если приходится собирать люстру или бра с несколькими плафонами, часто возникает вопрос: «Как лучше соединить?» Чтобы понять, чем отличается последовательное и параллельное соединение лампочек – вспомним курс физики за 8 класс. Давайте заранее договоримся, что будем рассматривать как пример освещение в сетях 220 V AC, эта информация справедлива и для других напряжений и токов

Нет ничего проще для электрика, чем подключить светильник. Но если приходится собирать люстру или бра с несколькими плафонами, часто возникает вопрос: «Как лучше соединить?» Чтобы понять, чем отличается последовательное и параллельное соединение лампочек – вспомним курс физики за 8 класс. Давайте заранее договоримся, что будем рассматривать как пример освещение в сетях 220 V AC, эта информация справедлива и для других напряжений и токов.