Cuando agregué una resistencia a un conjunto de luces navideñas donde corté las bombillas, se calienta. ¿Por qué una cadena de luces más corta no necesita una resistencia?

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Así que he aprendido que para acortar las luces de Navidad, necesitas una resistencia. Y a menos que obtenga una resistencia muy grande (que es costosa y difícil de encontrar, o use un disipador térmico, o ensarte muchos para aumentar la potencia), se calentará mucho y no puede dejar que toque nada.

No sé qué me estoy perdiendo por qué necesitaba una resistencia para acortar una cuerda de Navidad a diferencia de la cuerda más corta. Por ejemplo, alguien podría fabricar una cadena con 78 bombillas en lugar de 100, y estoy seguro de que no tendrían una resistencia caliente allí.

Pero, ¿por qué una cadena de luces más corta no necesita una resistencia?

No estoy seguro de por qué necesito agregar una resistencia caliente, me preguntaba qué hacen en el proceso de fabricación para determinar cómo hacer la cuerda sin una resistencia. ¿Es el tipo de bombilla? ¿O hay algo más involucrado?

¿Hay alguna manera de emular la cadena de luces más corta sin la resistencia?

Nota: estas son cadenas que se conectan a una toma de corriente de 120V. Por lo tanto, el voltaje no se puede ajustar ya que la toma de corriente no se puede ajustar.

hbsrnbnt
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Bombilla 0.5W? o qué
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 01 de
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Creo, IIRC, que las bombillas están generalmente en cadenas de aproximadamente 25. Como tal, una cadena de "100" bombillas es realmente cuatro cadenas más pequeñas, mientras que la cadena de 78 bombillas son tres subcadenas, etc ...
Connor Wolf
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la cadena del árbol del dólar es de 20 bombillas. la cadena de 100 es solo dos cadenas. Confía en mí, revisa mis otras preguntas, desenrollé todo el conjunto de 100 y es 2x 50 en paralelo.
hbsrnbnt
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@J ... El uso inteligente de derivaciones que solo se activan cuando falla una bombilla significa que siguen funcionando a diferencia de los conjuntos de series realmente antiguas en las que tenía que probar cada bombilla en secuencia. energy.gov/articles/how-do-holiday-lights-work Por supuesto, ahora las luces LED son comunes y normalmente son un circuito de CC paralelo en serie
Chris H
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@ChrisH Sí, pero claramente OP no es tan familiar.
J ...

Respuestas:

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Las cadenas están diseñadas para usar bombillas cuyos voltajes suman igual a la tensión de alimentación. Entonces, una cadena que usa 20 bombillas para una fuente de alimentación de 120V usará bombillas diseñadas para operar a 6 voltios. Y una cadena que usa 50 bombillas para una fuente de 120V usará bombillas diseñadas para operar a 2.4V. Cuando está haciendo cientos de miles (o millones) de cadenas, puede hacer bombillas personalizadas para cualquier voltaje que desee.

Si desea quitar algunas de las bombillas y acortar la cuerda, debe compensar la potencia que las bombillas estaban usando o correr el riesgo de falla prematura de las bombillas restantes que está operando con sobretensión.

Una bombilla de 2.4V diseñada para una cadena de 50 bombillas NO es "intercambiable" con una bombilla de 6V diseñada para una cadena de 20 bombillas. No importa cuán similares puedan parecer a simple vista.

Richard Crowley
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Gracias, esto es muy útil. Creo que esto resuelve mi problema: las bombillas son la variable en cuestión. Al quitar las bombillas, reduce la resistencia total, por lo que se necesita la resistencia. Una resistencia se calentará porque es el equivalente de un montón de bombillas en un solo objeto, la resistencia.
hbsrnbnt
Si se usa una bombilla de 6V 80mA (480mW, 75Ohm) en una cadena que cae 2.4V * 170mA (400mW, 14.1Ohm) agregará solo 61 ohmios a 640 ohmios, por lo que la corriente puede caer un 10% pero corriendo el doble de la corriente de 80mA era antes, por lo tanto, consumirá el doble de la potencia de 155 mA * 6 V (1000 mW) que debería ser obvio
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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@ Usuario91232 Sí, exactamente. La resistencia liberará casi tanta energía como las bombillas faltantes, solo se concentra en un componente pequeño y todo en calor (no es que las bombillas incandescentes típicas sean muy eficientes para convertir la electricidad en luz :)). Las bombillas son disipadores de calor bastante grandes y, sin embargo, se calientan bastante: imagine todo eso en una pequeña resistencia, y resumido en múltiples bombillas.
Luaan
El string2P50S actúa como una fuente de corriente para cualquier resistencia agregada con 120V aplicando cualquier cosa que reemplace una bombilla muerta para que la bombilla de 6V vea dos veces que es corriente normal, ¿entonces qué?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
@Luaan En realidad, el filamento de una bombilla clásica crea principalmente calor radiante que no permanece en el sistema. Las resistencias e incluso los LED tienen un problema mucho mayor con la refrigeración porque deben depender de la convección o conducción, de lo contrario, el calor se acumula y la temperatura aumenta. Esta es la razón por la cual la bombilla de 5W se puede sostener en una mano, mientras que la resistencia de 5W causa quemaduras instantáneas.
Agent_L
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Si desea acortar una cadena de 100 bombillas a 78 (en realidad, dos cadenas paralelas de 39 para 120 VCA) puede cablear un diodo rectificador 1N4007 en serie con las cadenas. Reducirá el voltaje RMS en aproximadamente un 30%, lo cual es lo correcto.

Spehro Pefhany
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No te rechacé, alguien más lo hizo, para tu información. Sin embargo, realmente no entiendo tu respuesta.
hbsrnbnt
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Usar un rectificador reducirá la potencia en un 50%, ¿no es así?
Richard Crowley
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@RichardCrowley reducirá el voltaje RMS a 0.707, por lo que si la resistencia fuera constante, reduciría la potencia al 50%, pero estamos reduciendo la resistencia a 0.78, por lo que la potencia por bombilla es solo un poco menor.
Spehro Pefhany
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@ User91232 sí, el diodo no se calentará
Spehro Pefhany
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@NickGammon Half on half off significa que la potencia de calentamiento se reduce al 50% para la misma carga de resistencia. Como P = V ^ 2 / R, el voltaje RMS debe ser 1 / sqrt (2) ~ = 0.707. El promedio es otra cosa, podría darle la fórmula para una onda sinusoidal rectificada de media onda, pero no predice el efecto de calentamiento, para eso necesita RMS.
Spehro Pefhany el
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Las bombillas se pueden fabricar a cualquier voltaje deseado.

Supongo que las cuerdas usan diferentes bombillas de voltaje. ¿Mediste el voltaje en cada bombilla cuando está en su cadena y encendida?

Las bombillas incandescentes tampoco tienen un umbral rígido de "funcionamiento" frente a "no funciona". Las bombillas en una cadena pueden estar sobrecargadas con un voltaje más alto de lo que realmente se supone que deben funcionar, y la otra cadena puede estar debajo de la conducción de las bombillas. La sobremarcha producirá más luz, pero acortará la vida útil. La conducción insuficiente hará lo contrario, pero aún obtendrá algo de luz a menos que sea muy, muy poco conducida.

Connor Wolf
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voto positivo porque útil y preciso. ps no medí el voltaje a través de la cadena, solo lo calculé en función de la fuente de alimentación de 120v.
hbsrnbnt
Las bombillas pequeñas no se pueden fabricar por menos de unos pocos milivoltios o más de algunos kilovoltios, sino por voltajes entre aproximadamente 0.5 y 300 voltios. Una bombilla para un voltaje muy alto y baja potencia requeriría un cable de filamento demasiado delgado para ser fabricado. Una bombilla para un voltaje muy bajo requeriría un cable de filamento muy corto y grueso, la pérdida de calor en los cables de conexión sería demasiado grande.
Uwe
@Uwe - Punto tomado.
Connor Wolf
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Si las bombillas están conectadas en serie, sus voltajes se sumarán a las salidas de la fuente de alimentación; esto significa que las bombillas eliminadas deben compensar su caída de voltaje con resistencias.

Si quita 2 bombillas a 0.5W cada una, necesitará disipar 1W de potencia si desea mantener el mismo brillo en las otras bombillas, por ejemplo. Sume la potencia combinada de las bombillas eliminadas y esa es la cantidad de energía adicional que tiene para disipar.

En una cadena más corta, usaría una fuente de alimentación de menor voltaje (si no utiliza las bombillas directamente en la red eléctrica) o usaría bombillas de mayor resistencia para reducir la corriente (con una caída de voltaje más o menos uniforme en todas las bombillas) .

Benjamin Wharton
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ambas cuerdas se enchufan a la pared que es de 120V.
hbsrnbnt
gracias por su respuesta, voto positivo porque útil y preciso.
hbsrnbnt
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Las luces fueron diseñadas para una entrada de 120 VCA. La potencia de salida (luz y calor) puede estimarse mediante la simple ley de Ohm (suponiendo un circuito ideal): P = VI = V ^ 2 / R.

Al dejar afuera algunas bombillas, está reduciendo la resistencia general y, por lo tanto, aumenta la potencia drenada del suministro. Con un suministro de voltaje constante, eso significa que está recibiendo una corriente más alta. Cada elemento del circuito disipa la potencia P = RI ^ 2, donde R es la resistencia del elemento e I es la corriente que fluye a través de él. Es por eso que la resistencia se calienta y las bombillas son más brillantes.

Sin embargo, tu nota es falsa. Puede ajustar el voltaje aplicado a la cuerda. Agregue el transformador (automático) entre el enchufe de pared y la cuerda. De esta manera, puede reducir el voltaje general para adaptarse a las 78 bombillas en lugar de las 100.

Crowley
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¿Puede decirme más sobre este transformador y si es barato y fácil de usar? ¿Dónde encuentro uno y cómo calculo qué tipo / tamaño necesito?
hbsrnbnt