Ketika saya menambahkan resistor ke satu set lampu natal di mana saya memotong bohlam, itu menjadi panas. Mengapa untaian lampu yang lebih pendek tidak membutuhkan resistor?

13

Jadi saya telah belajar bahwa untuk mempersingkat lampu natal, Anda memerlukan resistor. Dan kecuali Anda mendapatkan resistor yang sangat besar (yang mahal dan sulit ditemukan, atau menggunakan heatsink, atau merangkai banyak bersama-sama untuk menaikkan watt banyak), itu akan menjadi sangat panas dan Anda tidak dapat membiarkannya menyentuh apa pun.

Saya tidak tahu apa yang saya lewatkan mengapa saya membutuhkan resistor untuk memperpendek string natal tidak seperti string pendek. Misalnya, seseorang dapat membuat string dengan 78 bohlam alih-alih 100, dan saya yakin mereka tidak akan memiliki resistor panas di sana.

Tetapi mengapa string lampu yang lebih pendek tidak membutuhkan resistor?

Saya tidak yakin mengapa saya perlu menambahkan resistor panas, saya bertanya-tanya apa yang mereka lakukan dalam proses pembuatan untuk menentukan bagaimana membuat string tanpa resistor? Apakah ini jenis bohlam? Atau adakah yang lain terlibat?

Apakah ada cara untuk meniru string lampu yang lebih pendek tanpa resistor?

Catatan: ini adalah string yang dihubungkan ke stopkontak 120V. Tegangan karena itu tidak dapat diatur karena stopkontak tidak dapat diatur.

resistors hbsrnbnt
sumber
Bohlam 0,5W? atau apa
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
1
Saya pikir, IIRC, bahwa umbi umumnya dalam rantai 25 atau lebih. Dengan demikian, string umbi "100" benar-benar empat string yang lebih kecil, sedangkan string 78 umbi adalah tiga sub-string, dll ...
Connor Wolf
1
string pohon dolar adalah 20 umbi. string 100 hanya dua string. Percayalah, periksa pertanyaan saya yang lain, saya membatalkan seluruh rangkaian 100 dan itu adalah 2x50 paralel.
hbsrnbnt
2
@ J ... Penggunaan pintasan pintas yang cerdas hanya terjadi ketika bohlam gagal berarti bohlam tetap bekerja tidak seperti rangkaian seri yang benar-benar lama di mana Anda harus menguji setiap bohlam secara berurutan. energy.gov/articles/how-do-holiday-lights-work Tentu saja sekarang lampu LED sudah umum dan biasanya rangkaian DC seri-paralel
Chris H
1
@ Chris Ya, tapi jelas OP tidak begitu akrab.
J ...

Jawaban:

26

Tali dirancang untuk menggunakan bola lampu yang jumlah tegangannya sama dengan tegangan suplai. Jadi string yang menggunakan 20 bohlam untuk sumber daya 120V akan menggunakan bohlam yang dirancang untuk beroperasi pada 6 volt. Dan string yang menggunakan 50 bohlam untuk sumber 120V akan menggunakan bohlam yang dirancang untuk beroperasi pada 2.4V. Saat Anda membuat ratusan ribu (atau jutaan) string, Anda dapat membuat bola lampu khusus untuk tegangan apa pun yang Anda inginkan.

Jika Anda ingin melepas beberapa bola lampu dan memperpendek tali, maka Anda harus mengimbangi daya yang digunakan bola lampu atau menjalankan risiko kegagalan prematur dari bola lampu yang tersisa yang Anda operasikan tegangan berlebih.

Bola lampu 2.4V yang dirancang untuk string 50-bola TIDAK "dapat dipertukarkan" dengan bola 6V yang dirancang untuk string 20-bola. Tidak peduli seberapa mirip mereka dengan mata telanjang.

Richard Crowley
sumber
11
Terima kasih, ini sangat membantu. Saya pikir ini memecahkan masalah saya - itu adalah bohlam yang merupakan variabel yang dipertanyakan. Dengan melepas bohlam, ini mengurangi resistansi total, sehingga diperlukan resistor. Sebuah resistor akan menjadi panas karena itu setara dengan sekelompok bola lampu dalam satu objek, resistor.
hbsrnbnt
jika bohlam 6V 80mA (480mW, 75Ohm) digunakan dalam string yang turun 2.4V * 170mA (400mW, 14.1Ohm) itu akan menambahkan hanya 61 Ohm ke 640 Ohm sehingga saat ini dapat turun 10% tetapi berjalan dua kali arus 80mA sebelum itu maka itu akan menggambar dua kali kekuatan 155mA * 6V (1000mW) yang harus jelas
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
1
@ User91232 Ya, persis. Resistor akan melepaskan energi sebanyak yang dimiliki oleh bohlam yang hilang - hanya terkonsentrasi di satu komponen kecil, dan semuanya dalam panas (bukan bohlam incadescent yang sangat efisien dalam mengubah listrik menjadi cahaya :)). Bola lampu heatsink yang agak besar, dan menjadi cukup panas terlepas dari - bayangkan semua itu dalam resistor kecil, dan disimpulkan dari beberapa bola lampu.
Luaan
The string2P50S bertindak sebagai sumber arus untuk setiap perlawanan ditambahkan dengan 120V menerapkan apa pun menggantikan bohlam mati sehingga bohlam 6V melihat dua kali itu arus normal, lalu apa?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
@Luaan Sebenarnya, filamen bola lampu klasik membuat sebagian besar radiasi panas yang tidak bertahan dalam sistem. Resistor dan bahkan LED memiliki masalah yang jauh lebih besar dengan pendinginan karena mereka harus bergantung pada konveksi atau konduksi, jika tidak panas akan menumpuk dan suhu naik. Inilah sebabnya mengapa bola 5W dapat dipegang di tangan, sedangkan resistor 5W menyebabkan luka bakar instan.
Agent_L
7

Jika Anda ingin memperpendek string 100 bulbs menjadi 78 (sebenarnya dua string paralel 39 untuk 120VAC), Anda dapat mentransfer dioda penyearah 1N4007 secara seri dengan string. Ini akan mengurangi tegangan RMS sekitar 30%, yang kira-kira tepat.

Spehro Pefhany
sumber
Saya tidak menurunkan suara Anda, orang lain melakukannya, fyi. Namun saya benar-benar tidak mengerti jawaban Anda.
hbsrnbnt
1
Menggunakan penyearah akan mengurangi daya hingga 50%, bukan?
Richard Crowley
2
@ RichardCrowley itu akan mengurangi tegangan RMS menjadi 0,707 jadi jika resistansi konstan akan mengurangi daya hingga 50%, tapi kami mengurangi resistansi ke 0,78 sehingga daya per bohlam hanya sedikit kurang.
Spehro Pefhany
1
@ User91232 ya dioda tidak akan menjadi panas
Spehro Pefhany
2
@NickGammon Half on half off berarti daya pemanas berkurang hingga 50% untuk beban resistansi yang sama. Karena P = V ^ 2 / R, tegangan RMS harus 1 / sqrt (2) ~ = 0,707. Rata-rata adalah sesuatu yang lain, saya bisa memberi Anda rumus untuk itu untuk gelombang sinus setengah gelombang diperbaiki, tetapi tidak memprediksi efek pemanasan - untuk itu Anda perlu RMS.
Spehro Pefhany
5

Umbi dapat diproduksi dengan tegangan yang diinginkan.

Saya akan menganggap string menggunakan lampu tegangan yang berbeda. Apakah Anda mengukur tegangan di setiap bohlam saat berada di string dan menyala?

Lampu pijar juga tidak memiliki ambang kaku "bekerja" vs "tidak bekerja". Bola lampu dalam satu tali mungkin dibebani dengan tegangan lebih tinggi dari yang seharusnya, dan tali lainnya mungkin berada di bawah penggerak lampu. Overdriving akan menghasilkan lebih banyak cahaya, tetapi mempersingkat masa pakai. Underdriving akan melakukan yang sebaliknya, tetapi Anda masih akan mendapatkan sedikit cahaya kecuali sangat, sangat kurang.

Connor Wolf
sumber
Suara positif karena membantu dan akurat. ps saya tidak mengukur tegangan di string, hanya dihitung berdasarkan sumber daya 120v.
hbsrnbnt
Bola lampu kecil tidak dapat diproduksi kurang dari beberapa milivolt atau lebih dari beberapa kilovolt, tetapi untuk voltase antara sekitar 0,5 dan 300 volt. Bola lampu untuk tegangan sangat tinggi dan daya rendah akan membutuhkan kawat filamen terlalu tipis untuk diproduksi. Bola lampu untuk tegangan yang sangat rendah akan membutuhkan kawat filamen yang sangat pendek dan tebal, kehilangan panas ke kabel penghubung akan terlalu besar.
Uwe
@Uwe - Poin diambil.
Connor Wolf
4

Jika bola lampu dihubungkan secara seri, maka voltase mereka akan bertambah sesuai dengan output catu daya apa pun - ini berarti setiap bola lampu yang dilepas harus memiliki penurunan voltase yang dibuat dengan resistor.

Jika Anda menghapus 2 bohlam dengan daya 0,5W masing-masing, Anda harus menghilangkan daya 1W jika Anda ingin mempertahankan kecerahan yang sama di bohlam lain, misalnya. Tambahkan watt gabungan dari bola lampu yang dilepas dan itulah berapa banyak daya ekstra yang harus Anda hilangkan.

Dalam string yang lebih pendek, Anda akan menggunakan catu daya tegangan lebih rendah (jika tidak menjalankan bohlam langsung pada listrik) atau Anda akan menggunakan bohlam resistansi yang lebih tinggi untuk menurunkan arus (dengan penurunan tegangan yang lebih atau kurang di semua bohlam) .

Benjamin Wharton
sumber
kedua string dihubungkan ke dinding yang 120V.
hbsrnbnt
terima kasih atas jawaban Anda, upvote karena bermanfaat dan akurat.
hbsrnbnt
1

Lampu dirancang untuk input 120 VAC. Output daya (cahaya dan panas) dapat diperkirakan dengan hukum Ohm sederhana (seandainya rangkaian ideal): P = VI = V ^ 2 / R.

Dengan membiarkan beberapa bola lampu padam, Anda mengurangi resistansi keseluruhan dan karenanya menambah daya yang terkuras dari suplai. Dengan pasokan tegangan konstan, itu berarti Anda menarik arus yang lebih tinggi. Setiap elemen rangkaian menghilangkan daya P = RI ^ 2, di mana R adalah resistansi elemen dan I adalah arus yang mengalir melaluinya. Itu sebabnya resistor menjadi panas dan bohlam lebih terang.

Catatan Anda salah, meskipun. Anda dapat mengatur tegangan yang diberikan ke string. Tambahkan (otomatis) transformator antara steker dinding dan tali. Dengan cara ini Anda dapat mengurangi tegangan keseluruhan agar sesuai dengan 78 lampu bukannya 100.

Crowley
sumber
apakah Anda dapat memberi tahu saya lebih banyak tentang transformator ini dan apakah itu murah dan mudah digunakan? Di mana saya menemukan satu dan bagaimana cara menghitung jenis / ukuran apa yang saya butuhkan?
hbsrnbnt