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Cómo conectar una bombilla a un voltaje diferente
Hay varias formas de alimentar una bombilla con un voltaje pequeño desde un circuito eléctrico con alto voltaje. El artículo analiza las opciones para conectar la bombilla a un voltaje diferente seleccionando resistencia adicional de un cable de alta resistencia y utilizando diodos conectados en serie en la "dirección de avance".
Supongamos que necesitamos una bombilla de 6 voltios y una corriente de 0.5 amperios encendida de una batería de 12 voltios. El más simple de los circuitos de conmutación consiste en una bombilla conectada en serie, una resistencia adicional Rdop y una fuente de voltaje Ua, una batería.
Es necesario seleccionar una resistencia adicional de tal manera que un voltaje de 6 voltios "caiga" en la bombilla con una corriente en el circuito I = 0.5 amperios. La resistencia se realiza desde cualquier cable de alta resistencia: nicromo, constantan, etc.
Puede calcular el valor de resistencia Rdop en función de la resistividad del cable de alta resistencia de acuerdo con las fórmulas de la ley de Ohm. Pero hay una cosa, ¡PERO! Para hacer esto, debe saber que el cable está hecho de nicromo u otro material y tiene los parámetros necesarios. No puede determinar esto de un vistazo. Y ese cable generalmente "no está a la mano". Fabricaremos resistencia adicional "de manera práctica".
Es necesario utilizar un cable de alta resistencia de forma aislada. Pero conseguir ese cable y esa corriente es bastante difícil. Por lo tanto, usamos lo que está a la mano. Las ferreterías venden bobinas para placas eléctricas u hornos eléctricos. Tal cable de alta resistencia es bastante adecuado para nuestro caso. El cable tiene un diámetro de 0,35 a 0,7 milímetros y puede soportar nuestra corriente I = 0,5 amperios.
Ensamblemos un circuito para seleccionar la longitud del cable.
Para seleccionar la longitud del cable y controlar el voltaje en el circuito, necesitamos un voltímetro de CC para un voltaje de hasta 15 voltios. La longitud del cable espiral se elige obviamente más de lo necesario. Comenzando desde el extremo más largo, la sonda se mueve en espiral.
Como la espiral está "desnuda", sin aislamiento, debe estirarse ligeramente para que los bordes de las curvas no se toquen entre sí. Usando un voltímetro, controlamos el voltaje en la bombilla. Cuando el voltaje Ul en la bombilla será de 6 voltios, esto corresponderá a la longitud requerida del cable en espiral y su resistencia Rdop.
Como el cable está desnudo, se enrolla en un marco de material aislante con un espacio entre las espiras. Si el cable en el marco no cabe en una capa, coloque el aislamiento, enrolle la segunda capa, etc.
La desventaja de este método de reducir el voltaje en la bombilla (carga) es que para una bombilla con el mismo voltaje pero con una potencia diferente, necesita una resistencia adicional de diferente magnitud, ya que la corriente en el circuito eléctrico será diferente.
O, si conectamos otro paralelo a esta bombilla, su resistencia total será de 6 ohmios, y la resistencia total del circuito cambiará. No voy a dar un cálculo aquí por la fórmula de la ley de Ohm. Solo puedo decir que la corriente en el circuito aumentará de 0.5 amperios a 0.67 amperios, el voltaje en la resistencia Rdop aumentará a 8.0 voltios, el voltaje en dos lámparas en paralelo será igual a U = 4.0 voltios, que es 2.0 voltios menos de lo necesario. Las bombillas se encenderán a la luz, lo cual no es aceptable. Este método para reducir el voltaje de carga es adecuado tanto para voltaje directo como alterno.
Hay otra forma de reducir el voltaje en la carga, pero solo para circuitos de CC.
En lugar de una resistencia adicional en el circuito, incluimos una cadena de diodos conectados en serie en la "dirección hacia adelante".Cuando la corriente fluye a través del diodo, un "voltaje directo" cae sobre él, igual, dependiendo del tipo de diodo, su potencia y la corriente que fluye a través de él, de 0.4 a 1.2 voltios. En un diodo de germanio, "cae" de 0.4 a 0.7 voltios, en un diodo de silicio de 0.6 a 1.2 voltios.
Según la cantidad de voltios que necesite para reducir el voltaje en la carga, incluya la cantidad adecuada de diodos. Compare dos circuitos de conmutación: el anterior con una resistencia adicional y el nuevo con diodos.
En un circuito con una resistencia en el circuito, la relación entre la corriente en el circuito y la caída de voltaje Udop es lineal. Cuántas veces aumentará la corriente a través de la resistencia, la "caída de voltaje" Udop aumentará en la misma cantidad. Sin embargo, en las bombillas, el voltaje cae de 6 voltios a 4 voltios.
Una imagen completamente diferente será si en lugar de una resistencia encendemos una cadena de diodos. La relación entre la corriente que fluye a través del diodo y el voltaje incidente en él no es lineal. La corriente puede aumentar varias veces, la caída de voltaje a través del diodo aumentará solo unas pocas décimas de voltio.
Veamos el voltio-amperio característico del diodo. Esta es una línea curva entre la corriente y el voltaje en el diodo. La línea entre los puntos 0 - 4 es la salida del diodo al modo de rectificación.
La línea entre los puntos 4 - 7 en adelante es una sección casi recta. Se puede ver que con un cambio significativo en la corriente a través del diodo (varias veces), el voltaje en el diodo cambia poco (0.1 - 0.3 voltios). Esta sección se usa para estabilizar el voltaje. Los diodos deben seleccionarse de acuerdo con la corriente máxima en el circuito.
La corriente máxima permitida de los diodos debe ser mayor que la corriente en el circuito calculado. De acuerdo con este esquema, encendí una radio portátil de nueve voltios con una batería de 12 voltios. Usó una cadena de 4 diodos D226.
Victor Egel
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