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Come collegare una lampadina a una tensione diversa
Esistono diversi modi per alimentare una lampadina con una piccola tensione da un circuito elettrico ad alta tensione. L'articolo discute le opzioni per collegare la lampadina a una diversa tensione selezionando la resistenza aggiuntiva da un filo ad alta resistenza e usando diodi in serie nella "direzione in avanti".
Supponiamo di aver bisogno di una lampadina da 6 volt e una corrente di 0,5 ampere alimentata da una batteria da 12 volt. Il più semplice dei circuiti di commutazione è costituito da una lampadina collegata in serie, una resistenza aggiuntiva Rdop e una sorgente di tensione Ua, una batteria.
È necessario selezionare una resistenza aggiuntiva in modo tale che una tensione di 6 volt "cada" su una lampadina con una corrente nel circuito I = 0,5 ampere. La resistenza viene eseguita da qualsiasi filo ad alta resistenza: nicromo, costantana, ecc.
È possibile calcolare il valore di resistenza Rdop in base alla resistività del filo ad alta resistenza secondo le formule della legge di Ohm. Ma c'è una cosa, MA! Per fare questo, devi sapere che il filo è realizzato in nichelcromo o altro materiale e ha i parametri necessari. Non puoi determinarlo a colpo d'occhio. E un tale filo di solito "non è a portata di mano". Produrremo resistenza aggiuntiva "in modo pratico".
È necessario utilizzare un filo ad alta resistenza in isolamento. Ma ottenere un tale filo e per una tale corrente è abbastanza difficile. Pertanto, utilizziamo ciò che è a portata di mano. I negozi di ferramenta vendono bobine per piani cottura elettrici o forni elettrici. Un filo così ad alta resistenza è abbastanza adatto per il nostro caso. Il filo ha un diametro da 0,35 a 0,7 millimetri e può resistere alla nostra corrente I = 0,5 ampere.
Assembliamo un circuito per selezionare la lunghezza del filo.
Per selezionare la lunghezza del filo e controllare la tensione nel circuito, è necessario un voltmetro CC per tensioni fino a 15 volt. La lunghezza del filo a spirale viene scelta ovviamente più lunga del necessario. A partire dall'estremità più lunga, la sonda si muove a spirale.
Poiché la spirale è "nuda", senza isolamento, deve essere leggermente allungata in modo che i bordi delle curve non si tocchino. Usando un voltmetro, controlliamo la tensione sulla lampadina. Quando la tensione Ul sul bulbo sarà pari a 6 volt, ciò corrisponderà alla lunghezza richiesta del filo a spirale e alla sua resistenza Rdop.
Poiché il filo è nudo, viene avvolto su una cornice di materiale isolante con uno spazio tra le spire. Se il filo sul telaio non si adatta a uno strato, quindi posare l'isolamento, avvolgere il secondo strato, ecc.
Lo svantaggio di questo metodo di riduzione della tensione sulla lampadina (carico) è che per una lampadina con la stessa tensione ma potenza diversa, è necessaria una resistenza aggiuntiva di diversa intensità, poiché la corrente nel circuito elettrico sarà diversa.
Oppure, se colleghiamo un altro parallelo a questa lampadina, la loro resistenza totale sarà di 6 Ohm e la resistenza totale del circuito cambierà. Non darò qui un calcolo con la formula della legge di Ohm. Posso solo dire che la corrente nel circuito aumenterà da 0,5 ampere a 0,67 ampere, la tensione sulla resistenza Rdop aumenterà a 8,0 volt, la tensione su due lampade in parallelo sarà uguale a U = 4,0 volt, che è 2,0 volt meno del necessario. Le lampadine bruceranno alla luce, il che non è accettabile. Questo metodo per ridurre la tensione di carico è adatto sia alla tensione diretta che a quella alternata.
Esiste un altro modo per ridurre la tensione al carico, ma solo per i circuiti CC.
Invece di un resistore aggiuntivo nel circuito, includiamo una catena di diodi collegati in serie nella "direzione in avanti".Quando la corrente fluisce attraverso il diodo, una "tensione diretta" scende su di esso, uguale, a seconda del tipo di diodo, della sua potenza e della corrente che lo attraversa, da 0,4 a 1,2 volt. Su un diodo al germanio, "scende" da 0,4 a 0,7 volt, su un diodo al silicio da 0,6 a 1,2 volt.
In base al numero di volt necessario per ridurre la tensione al carico, includere il numero appropriato di diodi. Confronta due circuiti di commutazione: il precedente con un resistore aggiuntivo e il nuovo con diodi.
In un circuito con una resistenza nel circuito, la relazione tra la corrente nel circuito e la caduta di tensione Udop è lineare. Quante volte la corrente attraverso la resistenza aumenterà, la "caduta di tensione" Udop su di essa aumenterà della stessa quantità. Sulle lampadine, tuttavia, la tensione scende da 6 volt a 4 volt.
Un quadro completamente diverso sarà se invece di un resistore accendiamo una catena di diodi. La relazione tra la corrente che fluisce attraverso il diodo e l'incidente di tensione su di esso non è lineare. La corrente può aumentare più volte, la caduta di tensione attraverso il diodo aumenta solo di pochi decimi di volt.
Diamo un'occhiata alla caratteristica volt - ampere del diodo. Questa è una linea curva tra la corrente e la tensione sul diodo. La linea tra i punti 0 - 4 è l'uscita del diodo in modalità di rettifica.
La linea tra i punti da 4 a 7 in poi è una sezione quasi diritta. Si può vedere da esso che con un cambiamento significativo nella corrente attraverso il diodo (più volte), la tensione sul diodo cambia poco (0,1 - 0,3 volt). Questa sezione viene utilizzata per stabilizzare la tensione. I diodi devono essere selezionati in base alla corrente massima nel circuito.
La corrente massima consentita dei diodi deve essere maggiore della corrente nel circuito calcolato. Secondo questo schema, ho acceso una radio portatile da nove volt da una batteria da 12 volt. Ha usato una catena di 4 diodi D226.
Victor Egel
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