Lampjes in serie en parallel
Lampjes in serie of parallel
Als we een lampje op een spanningsbron aansluiten dan gaat er een stroom lopen door het lampje en zal deze licht uitzenden. We zeggen de lamp brandt. Zie Afb. 1.
Er is een verband tussen spanning en stroomsterkte die men de wet van Ohm noemt. (zie artikel Stroom, spanning en weerstand).
In formulevorm: R= U / I.
Hierin is:
- U = de spanning over de weerstand in Volt
- I = de stroom door de weerstand in Ampère
- R = de weerstand in Ohm.
Met de formule kunnen we nu de weerstand van de lamp berekenen.
Stel we hebben een lampje van 6V / 50mA en sluiten deze aan op een spanningsbron van 6 Volt. De weerstand van het lampje is dan:
Rla(mp) = Ubron / I = 6V / 0,05 A = 120 Ohm.
De formule kunnen we ook anders schrijven:
R = U / I U = I x R en I = U / R
Lampjes in Serie
Bij een serieschakeling loopt er door alle lampjes dezelfde stroom I. (Zie Afb. 2.)
Met de formule U = I x R kunnen we berekenen wat de spanning over ieder lampje is en daarmee de totale spanning over de serieschakeling.
U1 = I x Rla1, U2 = I x Rla2 en U3 = I x Rla3.
De totale spanning is dan: Utot = U1 + U2 + U3.
Met de gegevens uit bovenstaand voorbeeld (Afb. 2):
U1 = I x Rla1 = 0,05A x 120 Ohm = 6V
U2 = I x Rla2 = 0,05A x 120 Ohm = 6V
U3 = I x Rla3 = 0,05A x 120 Ohm = 6V
Ubron = U1 + U2 + U3 = 6V + 6V + 6V = 18V.
Lampjes met voorschakel weerstand
Stel we hebben een spanningsbron van 9V en een lampje van 6V / 0,05 A (50 mA).
Hoe berekenen we de waarde van de voorschakel weerstand ?. (Zie Afb. 3)
Oplossing:
We weten dat de stroom door het lampje ook door de weerstand R loopt.
We weten dat de totale spanning Ubron = Ul(amp) + Ur.
R= (Ubron – Ul) / Ilamp = (9V – 6V) / 0,05 A = 60 Ohm.
We nemen een weerstand van 68 Ohm.
Het vermogen wat in de weerstand verloren gaat is gelijk aan:
P = Ur x Ir = 3V x 0,05A = 0,15W. Weerstanden zijn te verkrijgen in ¼, ½, 1, 2 enz Watt.
We nemen dus een weerstand van 68 Ohm / 0,5 W.
Lampjes parallel
Bij een parallelschakeling staat er over de lampjes dezelfde spanning (Ubron). (Zie Afb. 4).
Met de formule I = U / R kunnen we berekenen wat de stroom door ieder lampje is en daarmee de totale stroom It die de bron moet leveren.
I1 = U / Rla1, I2 = U / Rla2 en I3 = U / Rla3.
De totale stroom is dan : It = I1 + I2 + I3.
Met de gegevens uit bovenstaand voorbeeld (Afb. 3):
I1 = U / Rla1 = 6V / 1200 Ohm = 0,005A
I2 = U / Rla2 = 6V / 1200 Ohm = 0,005A
I3 = U / Rla3 = 6V / 1200 Ohm = 0,005A
It = I1 + I2 + I3 = 0,005A + 0,005A + 0,005A = 0,015A ( = 15 mA).
LED’s
Steeds meer worden gloeilampjes vervangen door LED’s. zie hiervoor het artikel: LED