Quando ho aggiunto un resistore a una serie di luci di Natale in cui ho tagliato le lampadine, si surriscalda. Perché una stringa di luci più corta non ha bisogno di una resistenza?

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Quindi ho imparato che per accorciare le luci di Natale, hai bisogno di una resistenza. E a meno che non si ottenga una resistenza molto grande (che è costosa e difficile da trovare, o utilizzare un dissipatore di calore o collegare molti insieme per aumentare notevolmente la potenza), diventerà molto calda e non si può lasciare che tocchi nulla.

Non so cosa mi manca perché avevo bisogno di una resistenza per accorciare una stringa di Natale a differenza della stringa più corta. Ad esempio, qualcuno potrebbe fabbricare una stringa con 78 lampadine anziché 100 e sono sicuro che non avrebbero una resistenza calda.

Ma perché una stringa di luci più corta non ha bisogno di una resistenza?

Non sono sicuro del motivo per cui ho bisogno di aggiungere un resistore a caldo, mi chiedevo cosa fanno nel processo di fabbricazione per determinare come realizzare la stringa senza un resistore? È il tipo di lampadina? O c'è qualcos'altro?

C'è un modo per emulare la stringa di luci più corta senza il resistore?

Nota: si tratta di stringhe che si collegano a una presa a muro di 120 V. Pertanto, la tensione non può essere regolata poiché non è possibile regolare la presa di corrente.

resistors

— hbsrnbnt
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Lampadina da 0,5 W? o cosa

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Penso, IIRC, che i bulbi siano generalmente in catene di 25 o giù di lì. Come tale, una stringa di "100" lampadine è in realtà quattro stringhe più piccole, mentre la stringa di 78 lampadine è tre sottostringhe, ecc ...

— Connor Wolf

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la stringa dell'albero del dollaro è di 20 lampadine. la stringa di 100 è solo due stringhe. Fidati di me, controlla le mie altre domande, ho srotolato l'intero set di 100 ed è 2x 50 in parallelo.

— hbsrnbnt,

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@J ... L'uso intelligente degli shunt che si attivano solo quando una lampadina si guasta significa che continuano a funzionare diversamente dai set di serie molto vecchi in cui dovevi testare ogni lampadina in sequenza. energy.gov/articles/how-do-holiday-lights-work Naturalmente ora le luci a LED sono comuni e sono normalmente un circuito DC parallelo in serie

— Chris H,

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@ChrisH Sì, ma chiaramente OP non è così familiare.

— J ...

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Le stringhe sono progettate per utilizzare lampadine le cui tensioni si sommano per eguagliare la tensione di alimentazione. Quindi una stringa che utilizza 20 lampadine per una fonte di alimentazione da 120 V utilizzerà lampadine progettate per funzionare a 6 volt. E una stringa che utilizza 50 lampadine per una sorgente da 120 V utilizzerà lampadine progettate per funzionare a 2,4 V. Quando si creano centinaia di migliaia (o milioni) di stringhe, è possibile realizzare lampadine personalizzate per qualsiasi voltaggio desiderato.

Se si desidera rimuovere alcune delle lampadine e accorciare la stringa, è necessario compensare la potenza utilizzata dalle lampadine o correre il rischio di guasto prematuro delle lampadine rimanenti su cui si utilizza la sovratensione.

Una lampadina da 2,4 V progettata per una stringa da 50 lampadine NON è "intercambiabile" con una lampadina da 6 V progettata per una stringa da 20 lampadine. Non importa quanto simili possano apparire ad occhio nudo.

— Richard Crowley
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Grazie, è molto utile. Penso che questo risolva il mio problema: sono le lampadine che sono la variabile in questione. Rimuovendo le lampadine, riduce la resistenza totale, quindi è necessaria la resistenza. Un resistore si surriscalda perché è l'equivalente di un gruppo di lampadine in un unico oggetto, il resistore.

— hbsrnbnt,

se si usa una lampadina da 6 V 80 mA (480 mW, 75 Ohm) in una stringa che scende da 2,4 V * 170 mA (400 mW, 14,1 Ohm), si aggiungeranno solo 61 Ohm a 640 Ohm, quindi la corrente potrebbe scendere del 10% ma con una corrente doppia di 80 mA era prima quindi assorbirà il doppio della potenza 155mA * 6V (1000mW) che dovrebbe essere ovvio

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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@ User91232 Sì, esattamente. Il resistore rilascerà tutta l'energia che avrebbero le lampadine mancanti: è solo concentrato in un piccolo componente e tutto in calore (non che le lampadine a incandescenza tipiche siano molto efficienti nel convertire l'elettricità in luce :)). Le lampadine sono piuttosto grandi dissipatori di calore, e diventano piuttosto calde a prescindere: immagina tutto ciò in un piccolo resistore e riassunto da più lampadine.

— Luaan,

String2P50S funge da sorgente di corrente per qualsiasi resistenza aggiunta con 120 V applicato qualsiasi cosa che sostituisce una lampadina morta in modo che la lampadina 6 V veda due volte la sua corrente normale, quindi cosa?

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,

@Luaan In realtà, il filamento di una lampadina classica crea calore per lo più radiante che non rimane nel sistema. I resistori e persino i LED hanno un problema molto più grande con il raffreddamento perché devono fare affidamento su convezione o conduzione, altrimenti il calore si accumula e la temperatura aumenta. Questo è il motivo per cui una lampadina da 5 W può essere tenuta in una mano, mentre la resistenza da 5 W provoca ustioni istantanee.

— Agent_L

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Se si desidera accorciare una stringa di 100 lampadine a 78 (in realtà due stringhe parallele di 39 per 120 V CA), è possibile collegare un diodo raddrizzatore 1N4007 in serie con le stringhe. Ridurrà la tensione RMS di circa il 30%, il che è giusto.

— Spehro Pefhany
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Non ti ho sottovalutato, lo ha fatto qualcun altro, amico. Comunque non capisco davvero la tua risposta.

— hbsrnbnt,

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L'uso di un raddrizzatore ridurrà la potenza del 50%, no?

— Richard Crowley,

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@RichardCrowley ridurrà la tensione RMS a 0,707, quindi se la resistenza fosse costante ridurrebbe la potenza al 50%, ma stiamo riducendo la resistenza a 0,78, quindi la potenza per lampadina è solo un po 'meno.

— Spehro Pefhany,

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@ User91232 sì, il diodo non si surriscalda

— Spehro Pefhany,

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@NickGammon Half on half off significa che la potenza di riscaldamento è ridotta al 50% per lo stesso carico di resistenza. Poiché P = V ^ 2 / R la tensione RMS deve essere 1 / sqrt (2) ~ = 0.707. La media è qualcos'altro, potrei darti la formula per un'onda sinusoidale rettificata a semionda, ma non prevede l'effetto di riscaldamento, perché hai bisogno di RMS.

— Spehro Pefhany,

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Le lampadine possono essere prodotte con qualsiasi voltaggio desiderato.

Suppongo che le stringhe utilizzino lampadine a voltaggio diverso. Hai misurato la tensione su ogni lampadina quando è nella sua stringa e illuminata?

Inoltre, le lampadine a incandescenza non hanno una soglia rigida di "lavoro" vs "non funziona". I bulbi in una stringa potrebbero essere sovraccarichi con una tensione più alta di quella in cui dovrebbero funzionare, e l'altra stringa potrebbe essere sotto il comando delle lampadine. L'azionamento eccessivo produce più luce, ma riduce la durata della vita. Underdriving farà il contrario, ma otterrai comunque un po 'di luce a meno che non sia molto, molto sottodimensionato.

— Connor Wolf
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votato perché utile e preciso. ps non ho misurato la tensione attraverso la stringa, l'ho calcolata solo sulla base della fonte di alimentazione 120v.

— hbsrnbnt,

Le lampadine di piccole dimensioni non possono essere prodotte per meno di qualche millivolt o più di alcuni kilovolt, ma per tensioni comprese tra 0,5 e 300 volt. Una lampadina per una tensione molto alta e bassa potenza richiederebbe un filo del filamento troppo sottile per essere fabbricato. Una lampadina per una tensione molto bassa richiederebbe un filo di filamento molto corto e spesso, la perdita di calore ai fili di collegamento sarebbe troppo grande.

— Uwe,

@Uwe - Punto preso.

— Connor Wolf,

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Se le lampadine sono collegate in serie, le loro tensioni si sommeranno a qualsiasi uscita di alimentazione - questo significa che qualsiasi lampadina rimossa deve essere compensata con la caduta di tensione con resistori.

Se si rimuovono 2 lampadine a 0,5 W ciascuna, sarà necessario dissipare 1 W di potenza se si desidera mantenere la stessa luminosità nelle altre lampadine, ad esempio. Aggiungi la potenza combinata delle lampadine rimosse ed ecco quanta energia aggiuntiva devi dissipare.

In una stringa più corta utilizzeresti un alimentatore a voltaggio inferiore (se non esegui le lampadine direttamente sulla rete) o utilizzeresti lampadine a resistenza più elevata per ridurre la corrente (con una caduta di tensione più o meno uniforme su tutte le lampadine) .

— Benjamin Wharton
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entrambe le stringhe si collegano alla parete che è 120V.

— hbsrnbnt,

grazie per la risposta, voto perché utile e preciso.

— hbsrnbnt,

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Le luci sono state progettate per l'ingresso a 120 V CA. La potenza (luce e calore) può essere stimata dalla semplice legge di Ohm (supponendo circuito ideale): P = VI = V ^ 2 / R.

Lasciando fuori alcune lampadine, si riduce la resistenza complessiva e quindi si aumenta la potenza scaricata dall'alimentazione. Con una tensione costante, ciò significa che stai assorbendo una corrente più elevata. Ogni elemento del circuito dissipa la potenza P = RI ^ 2, dove R è la resistenza dell'elemento e I è la corrente che lo attraversa. Ecco perché il resistore si surriscalda e le lampadine sono più luminose.

La tua nota è falsa, però. È possibile regolare la tensione applicata alla stringa. Aggiungi trasformatore (automatico) tra la presa a muro e la stringa. In questo modo è possibile ridurre la tensione complessiva per adattarsi alle 78 lampadine anziché a 100.

— Crowley
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posso dirmi di più su questo trasformatore e se è economico e facile da usare? Dove posso trovarne uno e come posso calcolare il tipo / dimensione di cui ho bisogno?

— hbsrnbnt