Mekkora ellenállás vagy kondenzátor kell hozzá?

"Mekkora ellenállást kellene sorosan kapcsolni vele, hogy a teljesítménye csak 30 W legyen, ha a 230 V-os hálózatra kapcsoljuk?"

Nagyon leegyszerűsítve egy sorosan kötött ellenállásra lenne szükséged:

Relotet = (Utap - Ufogyaszto) / (Pfogyaszto / Ufogyaszto), ahol:

* Relotet: az előtétellenállás mértéke

* Utap: tápfeszültség - jelen esetben 230 V

* Ufogyaszto: a fogyasztón eső feszültség - jelen esetben a hálózati feszültség fele, 115 V (mert a fogyasztóra jutó teljesítményt a )

* Pfogyaszto: a fogyasztó teljesítménye - jelen esetben 60 W

vagyis 440.8333 Ohmos ellenállásra lenne szükséged.

Viszont ennek el kell viselnie minimum - de ha több, az sem baj - 30 W-nyi teljesítményt, és kellően nagy hűtőbordával kell ellátni.

Ez persze az elmélet. ;)

Így a fogyasztás ugyan úgy 60W csak 30W az ellenálláson disszipál. A másik az hogy valószínűleg a teljesítménnyel nem egyenesen arányosan változik a fényerő.

Gondolom teljesítmény elektronikában nem vagy jártas, így azt nem részletezem, egy darab izzó esetében amúgy is felesleges ezzel bajlódni.

Ha ez egy gyakorlati kerdes es nem csak elmeleti feladat, akkor talan a legegyszerubb lenne a draga teljesitmeny ellenallas helyett egy ugyan olyan izzot sorba kotni vele. A hagyomanyos izzolampa is felfoghato egy ellenallasnak, lenyegeben egy vilagito ellenas lenne.

Ha esetleg nem fontos pontosan a 30 watt, akkor egy egyeniranyito diodaval kapcsold sorba, ami levagja a valtoaram egyik periodusat. Ez igy kb 35 watt lesz, viszont olcso es takarekos lenne, mert nem lenne 30 wattnyi veszteseg. Egy 3 A-es 300-500 voltos dioda 50 forint korul van.

"Ez persze az elmélet. ;)"

Annak nagyon f@s, mert az izzólámpa nemlineáris elem.

#8: Ezért írtam olvasd el és értelmezd légy szíves: "Nagyon leegyszerűsítve"!

Nem mentem bele az izzólámpa nonlinearitásába ( [link] | [link] | satöbbi...), hogy más az ellenállása izzó állapotban, mint normál körülmények között (hasonló a helyzet a sorba kötött ellenállással, annak is van hőmérsékleti tényezője); vagy hogy az adott ellenállást hogyan éri el (milyen ellenálláshuzalból hozza létre vagy milyen ellenállásokból állítja össze).

6#

A teljesítményfelvétel nem 60 W lesz, hanem kevesebb, az izzólámpán a 30 W-hoz nem 115 V-nak kell lenni.

7#

Azonos feszültségű és teljesítményű izzólámpákat sorosan kapcsolva, azokon a feszültség fele-fele arányban oszlik meg. Ha az izzólámpa lineáris lenne, akkor sem a fele, hanem a negyede lenne egy lámpa teljesítménye. De az izzólámpák nemlineáris jelleggörbéi miatt teljesítményük nem az eredeti negyede lesz, hanem annál valamivel több.

2# „Nagyon leegyszerűsítve”

Ez így elvileg és nagyon leegyszerűsítve sem jó. Ha az izzólámpa ellenállását állandónak vennénk, akkor fele feszültségen az eredeti teljesítmény negyede lenne, nem a fele.

Pf1=U²/Rf, fele feszültségen Pf2=(0,5U)²/Rf=0,25U²/Rf

„Relotet = (Utap - Ufogyaszto) / (Pfogyaszto / Ufogyaszto)”

Pfogyaszto / Ufogyaszto = 60 / 230 = 0,261 A

Ez nem jó, mert a soros ellenállás miatt kisebb feszültség kerül rá, ezért árama is kisebb lesz. Pfogyaszto = 30 W kellene legyen, de vajon mekkora lesz ekkor az izzólámpa feszültsége?

A képlet elvileg így lenne, de mennyi az Ufogyaszto? A 115 V biztosan nem jó. A fele teljesítményhez a feszültséget csak √2-edére kellene csökkenteni 162,6 V-ra.

Ekkor a soros ellenállás: R=(U–Uf)/(Pf/Uf)=(230–162,6)/(30/162,6)=365,3 Ω lenne.

De vajon jól van ez így?

Nem, mert az izzólámpa nemlineáris alkatrész, nem helyettesíthető egy állandó értékű ellenállással. Nagyobb feszültségen nagyobb az árama, a nagyobb áram jobban melegíti az izzószálat, a melegebb izzószál ellenállása nagyobb, ez pedig az áram növekedése ellen hat. Ha növeljük az izzólámpa feszültségét az árama nem a feszültséggel arányosan, hanem annál kevésbé növekszik.