Wenn ich einer Weihnachtsbeleuchtung einen Widerstand hinzufüge, bei dem ich die Glühbirnen abschneide, wird es heiß. Warum braucht eine kürzere Lichterkette keinen Widerstand?

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Ich habe also gelernt, dass man einen Widerstand braucht, um die Weihnachtsbeleuchtung zu verkürzen. Und es sei denn, Sie erhalten einen sehr sehr großen Widerstand (der teuer und schwer zu finden ist oder einen Kühlkörper verwendet oder viele aneinanderreiht, um die Leistung erheblich zu steigern), wird er sehr heiß und Sie können ihn nichts anfassen lassen.

Ich weiß nicht, was mir fehlt, warum ich einen Widerstand zum Kürzen einer Weihnachtsschnur im Gegensatz zu der kürzeren Schnur brauchte. Zum Beispiel könnte jemand eine Saite mit 78 statt 100 Glühbirnen herstellen, und ich bin mir sicher, dass sie dort keinen heißen Widerstand haben würde.

Aber warum braucht eine kürzere Lichterkette keinen Widerstand?

Ich bin nicht sicher, warum ich einen heißen Widerstand hinzufügen muss. Ich habe mich gefragt, was sie im Herstellungsprozess tun, um zu bestimmen, wie die Saite ohne Widerstand hergestellt werden soll. Ist es die Art der Glühbirne? Oder geht es um etwas anderes?

Gibt es eine Möglichkeit, die kürzere Lichterkette ohne den Widerstand zu emulieren?

Hinweis: Dies sind Strings, die an eine Steckdose mit 120 V angeschlossen werden. Die Spannung kann daher nicht eingestellt werden, da die Steckdose nicht eingestellt werden kann.

resistors

— hbsrnbnt
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0,5 W Glühlampe? oder was

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Ich denke, IIRC, dass die Birnen im Allgemeinen in Ketten von 25 oder so sind. Als solche ist eine Reihe von "100" Glühbirnen wirklich vier kleinere Saiten, wohingegen die Reihe mit 78 Glühbirnen drei Untersaiten usw. ist.

— Connor Wolf,

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Dollar Tree String ist 20 Zwiebeln. Die 100er-Zeichenfolge besteht nur aus zwei Zeichenfolgen. Vertrauen Sie mir, überprüfen Sie meine anderen Fragen, ich habe den gesamten Satz von 100 abgewickelt und es ist 2x 50 parallel.

— hbsrnbnt

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@J ... Durch geschickte Verwendung von Shunts, die nur bei Ausfall einer Glühbirne aktiviert werden, funktionieren sie im Gegensatz zu den wirklich alten Seriengeräten, bei denen Sie jede Glühbirne nacheinander testen mussten. energy.gov/articles/how-do-holiday-lights-work Natürlich sind jetzt LED-Lichter üblich und sie sind normalerweise ein Serien-Parallel-Gleichstromkreis

— Chris H

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@ ChrisH Ja, aber OP ist offensichtlich nicht so vertraut.

— J ...

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Die Strings sind für die Verwendung von Glühbirnen ausgelegt, deren Spannungen der Versorgungsspannung entsprechen. Ein String, der 20 Lampen für eine 120-V-Stromquelle verwendet, verwendet also Lampen, die für den Betrieb mit 6 Volt ausgelegt sind. Und ein String, der 50 Lampen für eine 120-V-Quelle verwendet, verwendet Lampen, die für einen Betrieb mit 2,4 V ausgelegt sind. Wenn Sie Hunderttausende (oder Millionen) Saiten herstellen, können Sie benutzerdefinierte Lampen für jede gewünschte Spannung herstellen.

Wenn Sie einen Teil der Glühlampen entfernen und die Schnur kürzen möchten, müssen Sie die von den Glühlampen verbrauchte Leistung kompensieren, da sonst die Gefahr eines vorzeitigen Ausfalls der verbleibenden Glühlampen besteht, die Sie mit Überspannung betreiben.

Eine 2,4-V-Lampe, die für eine Kette mit 50 Lampen ausgelegt ist, ist NICHT mit einer 6-V-Lampe, die für eine Kette mit 20 Lampen ausgelegt ist, "austauschbar". Egal wie ähnlich sie mit bloßem Auge erscheinen mögen.

— Richard Crowley
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Danke, das ist sehr hilfreich. Ich denke, dies löst mein Problem - es sind die Lampen, die die fragliche Variable sind. Durch das Entfernen von Glühbirnen wird der Gesamtwiderstand verringert, sodass der Widerstand benötigt wird. Ein Widerstand wird heiß, weil er einem Bündel von Glühbirnen in einem Objekt, dem Widerstand, entspricht.

— hbsrnbnt

Wenn eine 6V 80mA (480mW, 75Ohm) Glühbirne in einer Kette verwendet wird, die 2,4V * 170mA (400mW, 14,1Ohm) abfällt, addiert sie nur 61 Ohm zu 640 Ohm, sodass der Strom um 10% sinken kann, aber doppelt so hoch ist wie der Strom von 80mA Es war vorher, also wird es die doppelte Leistung von 155mA * 6V (1000mW) ziehen, die offensichtlich sein sollte

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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@ User91232 Ja, genau. Der Widerstand setzt ungefähr so viel Energie frei, wie die fehlenden Glühbirnen hätten - er konzentriert sich nur auf eine kleine Komponente und alles in Wärme (nicht die typischen Glühbirnen wandeln Elektrizität sehr effizient in Licht um :)). Glühbirnen sind ziemlich große Kühlkörper und werden trotzdem ziemlich heiß. Stellen Sie sich das alles in einem winzigen Widerstand vor und lassen Sie es aus mehreren Glühbirnen zusammenfassen.

— Luaan

Der String2P50S fungiert als Stromquelle für jeden Widerstand, der mit 120 V addiert wird. Er ersetzt eine tote Glühbirne, sodass die 6 V-Glühbirne den doppelten normalen Strom sieht. Was dann?

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@Luaan Tatsächlich erzeugt das Filament einer klassischen Glühbirne hauptsächlich Strahlungswärme, die nicht im System verbleibt. Widerstände und sogar LEDs haben ein viel größeres Problem mit der Kühlung, da sie auf Konvektion oder Leitung angewiesen sind, da sich sonst die Wärme ansammelt und die Temperatur steigt. Aus diesem Grund kann eine 5-W-Glühbirne in der Hand gehalten werden, während ein 5-W-Widerstand sofortige Verbrennungen verursacht.

— Agent_L

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Wenn Sie einen Strang mit 100 Glühlampen auf 78 verkürzen möchten (tatsächlich zwei parallele Stränge mit 39 für 120 VAC), können Sie eine Gleichrichterdiode 1N4007 in Reihe mit den Strängen schalten. Dadurch wird die RMS-Spannung um ca. 30% reduziert, was in etwa richtig ist.

— Spehro Pefhany
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Ich habe dich nicht abgelehnt, jemand anderes hat es getan. Allerdings verstehe ich deine Antwort wirklich nicht.

— Hbsrnbnt

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Die Verwendung eines Gleichrichters reduziert die Leistung um 50%, nicht wahr?

— Richard Crowley

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@RichardCrowley reduziert die RMS-Spannung auf 0,707. Wenn der Widerstand also konstant wäre, würde er die Leistung auf 50% reduzieren, aber wir reduzieren den Widerstand auf 0,78, sodass die Leistung pro Birne nur ein bisschen geringer ist.

— Spehro Pefhany

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@ User91232 ja die Diode wird nicht heiß

— Spehro Pefhany

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@NickGammon Half on half off bedeutet, dass die Heizleistung bei gleicher Widerstandslast auf 50% reduziert wird. Da P = V ^ 2 / R, muss die Effektivspannung 1 / sqrt (2) ~ = 0,707 sein. Durchschnitt ist etwas anderes, ich könnte Ihnen die Formel dafür für eine gleichgerichtete Sinuswelle mit einer Halbwelle geben, aber sie sagt den Heizeffekt nicht voraus - dafür benötigen Sie RMS.

— Spehro Pefhany

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Lampen können auf jede gewünschte Spannung gefertigt werden.

Ich würde annehmen, dass die Saiten unterschiedliche Spannungslampen verwenden. Haben Sie die Spannung an jeder Glühbirne gemessen, wenn sie in der Schnur ist und leuchtet?

Glühbirnen haben auch keine starre Schwelle zwischen "Arbeiten" und "Nicht funktionieren". Die Lampen in einer Reihe könnten mit einer Spannung übersteuert werden, die höher ist als die Spannung, mit der sie eigentlich betrieben werden sollen, und die andere Reihe könnte unter dem Antrieb der Lampen liegen. Übersteuerung erzeugt mehr Licht, verkürzt aber die Lebensdauer. Unterfahren macht das Gegenteil, aber Sie werden trotzdem ein wenig Licht bekommen, es sei denn, es ist sehr, sehr unterfahren.

— Connor Wolf
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upvote weil hilfreich und genau. ps ich habe die spannung über der schnur nicht gemessen, sondern sie nur anhand der 120-v-stromquelle berechnet.

— hbsrnbnt

Kleine Lampen können nicht für weniger als einige Millivolt oder mehr als einige Kilovolt hergestellt werden, sondern für Spannungen zwischen etwa 0,5 und 300 Volt. Eine Glühbirne für eine sehr hohe Spannung und eine geringe Leistung würde einen zu dünnen Heizdraht erfordern, um hergestellt zu werden. Eine Glühlampe für eine sehr niedrige Spannung würde einen sehr kurzen und dicken Heizdraht erfordern, der Wärmeverlust zu den Verbindungsdrähten wäre zu groß.

— Uwe

@Uwe - Punkt genommen.

— Connor Wolf

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Wenn die Lampen in Reihe geschaltet sind, addieren sich ihre Spannungen zu den Ausgangsspannungen des Netzteils. Das bedeutet, dass bei entfernten Lampen der Spannungsabfall durch Widerstände ausgeglichen werden muss.

Wenn Sie 2 Lampen mit jeweils 0,5 W entfernen, müssen Sie 1 W Leistung abführen, wenn Sie beispielsweise die gleiche Helligkeit in den anderen Lampen beibehalten möchten. Addieren Sie die Gesamtleistung der ausgebauten Glühbirnen und Sie müssen so viel zusätzliche Leistung abführen.

In einer kürzeren Reihe würden Sie entweder ein Netzteil mit niedrigerer Spannung verwenden (wenn Sie die Glühlampen nicht direkt am Netz betreiben) oder Sie würden Glühlampen mit höherem Widerstand verwenden, um den Strom zu senken (mit einem mehr oder weniger gleichmäßigen Spannungsabfall über alle Glühlampen). .

— Benjamin Wharton
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Beide Saiten werden an die Wand mit 120 V angeschlossen.

— Hbsrnbnt

danke für deine antwort, stimme da hilfreich und genau zu.

— Hbsrnbnt

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Die Leuchten wurden für eine Eingangsspannung von 120 VAC ausgelegt. Die Ausgangsleistung (Licht und Wärme) kann durch einfaches Ohmsches Gesetz (unter der Annahme einer idealen Schaltung) geschätzt werden: P = VI = V ^ 2 / R.

Wenn Sie einige Glühbirnen weglassen, verringern Sie den Gesamtwiderstand und erhöhen so den Stromverbrauch. Bei konstanter Spannungsversorgung ziehen Sie also mehr Strom. Jedes Element des Stromkreises verbraucht Leistung P = RI ^ 2, wobei R der Widerstand des Elements und I der durch ihn fließende Strom ist. Deshalb wird der Widerstand heiß und die Lampen sind heller.

Ihre Notiz ist jedoch falsch. Sie können die an den String angelegte Spannung anpassen. Fügen Sie einen (automatischen) Transformator zwischen dem Wandstecker und dem String hinzu. Auf diese Weise können Sie die Gesamtspannung reduzieren, um die 78 Glühlampen anstelle von 100 zu bestücken.

— Crowley
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upvote Kannst du mir mehr über diesen Transformator erzählen und ob er billig und einfach zu bedienen ist? Wo finde ich eine und wie berechne ich welche Art / Größe ich benötige?

— Hbsrnbnt