¿Qué bombilla brilla más cuando se conecta en serie y en paralelo y por qué?
Dos bombillas de 80 W y 100 W conectadas en serie y en paralelo:¿cuál brillará más?
La pregunta más confusa que recibimos es que si dos bombillas se conectan en serie y luego en paralelo, ¿cuál brillará más? ¿Y cuáles son las razones exactas? Bueno, hay mucha información en la web, pero iremos en detalles paso a paso para calcular los valores exactos para aclarar la confusión.
En primer lugar, tenga en cuenta que la bombilla que tiene una alta resistencia y disipa más energía en el circuito (sin importar en serie o en paralelo) brillará más . En otras palabras, el brillo de la bombilla depende del voltaje, la corriente (V x I =potencia) y la resistencia .
Además, tenga en cuenta que la potencia disipada en Watts no es la unidad de brillo. La unidad de brillo son los lúmenes (indicados por lm, que es una unidad de flujo luminoso derivada del SI), también conocida como candela (unidad base de intensidad luminosa). Pero el brillo de la luz es directamente proporcional a la potencia de la bombilla . Es por eso que la más potencia que usa una bombilla brillará más .
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Cuando las bombillas están conectadas en serie
Las clasificaciones de potencia de las bombillas son diferentes y están conectadas en un circuito en serie:
Supongamos que tenemos dos bombillas cada una de 80W (Bombilla 1) y 100W (Bombilla 2), las tensiones nominales de ambas bombillas son de 220 V y conectadas en serie con una tensión de alimentación de 220V AC. En ese caso, la bombilla con alta resistencia y mayor disipación de energía brillará más que el otro. es decir, la bombilla de 80 W (1) brillará más y la bombilla (2) de 100 W se atenuará en conexión en serie . En resumen, en serie, ambas bombillas tienen la misma corriente que fluye a través de ellas. La bombilla con mayor resistencia tendrá una mayor caída de voltaje y, por lo tanto, tendrá una mayor disipación de energía y brillo. ¿Cómo? Veamos los siguientes cálculos y ejemplos.
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Poder
P =V x I o P =I 2 R o P =V 2 /R
Ahora, la resistencia de Bombilla 1 (80W);
Sabemos que la corriente es la misma y el voltaje se suman en un circuito en serie pero el voltaje nominal de las bombillas es de 220V. es decir,
Tensión en circuito serie:VT =V1 + V2 + V3 …+ Vn
Corriente en circuito en serie:IT =Yo1 =yo2 =yo3 …yon
Por lo tanto,
R =V 2 / P80
R80W =220 2 / 80W
R80W =605Ω
Y, la resistencia de la Bombilla 2 (100W);
R =V 2 /P100
R100W =220 2 / 100W
R100W =484Ω
Ahora, Actual;
I =V/R
=V/(R80W + R100W )
=220V / (605Ω + 484Ω)
I =0.202A
Ahora,
Potencia disipada por la bombilla 1 (80 W)
P =I 2 R
P80W =(0,202A) 2 x 605Ω
P80W =24,68W
Potencia disipada por la bombilla 2 (100 W)
P =I 2 R100
P100W =(0,202A) 2 x 484Ω
P100W =19,74W
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Por lo tanto, la potencia comprobada se disipó P80W> P100W es decir, La bombilla 1 (80 W) tiene una mayor disipación de energía que la bombilla 2 (100 W) . Por lo tanto, la bombilla de 80 W es más brillante que la de 100 W cuando se conecta en serie .
También puede encontrar la caída de voltaje en cada bombilla y luego encontrar la disipación de energía por P =V x I de la siguiente manera para verificar el caso.
V =I x R o I =V/R o R =V/I … (Ley de Ohm básica)
Para Bombilla 1 (80W)
V80 =I x R80 =0,202 x 605 Ω =122,3 V
V80 =122,3 V
Para Bombilla 2 (100W)
V100 =I x R100 =0,202 x 484 Ω =97,7 V
V100 =97,7 V
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Ahora,
Potencia disipada por la bombilla 1 (80 W)
P =V 2 80 /R80
P80W =122,3
2
V/ 605Ω
P80W =24,7 W
Potencia disipada por la bombilla 2 (100 W)
P =V 2 100 /R100
P100W =97,72 2 V/484Ω
P100W =19,74W
Tensión Total en el circuito en serie
VT =V80 + V100 =122,3 + 97,7 =220V
Nuevamente se demostró que la bombilla de 80 W tiene una mayor disipación de energía que la bombilla de 100 W cuando conectado en serie . Por lo tanto, la bombilla de 80 W brillará más que la de 100 W bombilla cuando se conecta en serie.
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Cuando las bombillas están conectadas en paralelo
La potencia nominal de las bombillas es diferente y está conectada en el circuito paralelo:
Ahora tenemos las mismas dos bombillas cada una de 80W (Bombilla 1) y 100W (Bombilla 2) conectada en paralelo a través de la tensión de alimentación de 220 V CA. En ese caso, sucederá lo mismo, es decir, la bombilla con más corriente y disipación de alta potencia brillará más que el otro. Esta vez, la bombilla de 100 W (2) brillará más y la bombilla 1 de 80 W se atenuará . En resumen, en paralelo, ambas bombillas tienen el mismo voltaje entre ellas. La bombilla con menor resistencia conducirá más corriente y, por lo tanto, tendrá una mayor disipación de energía y brillo. ¿Confundido? ya que el caso se ha invertido. Veamos los cálculos y ejemplos a continuación para aclarar la confusión.
Poder
P =V x I o P =I 2 R o P =V 2 /R
Ahora, la resistencia de la Bombilla 1 (80W);
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Sabemos que los voltajes son los mismos en el circuito paralelo y el voltaje nominal de las bombillas es de 220V. es decir,
Voltaje en Circuito Paralelo:VT =V1 =V2 =V3 …Vn
Corriente en circuito paralelo:IT =Yo1 + yo2 + yo3 …yon
Por lo tanto,
R =V 2 /P
R80W =220 2 / 80W
R80W =605Ω
Y, la resistencia de la Bombilla 2 (100W);
R =V 2 /P
R100W =220 2 / 100W
R100W =484Ω
Ahora,
Potencia disipada por la bombilla 1 (80 W) ya que los voltajes son los mismos en un circuito paralelo.
P =V 2 /R1
P80W =(220V) 2 / 605Ω
P80W =80W
Potencia disipada por la bombilla 2 (100 W)
P =V 2 /R2
P100W =(220V) 2 / 484Ω
P100W =100W
Por lo tanto, probó P100W > P 80 W es decir, La bombilla 2 (100 W) tiene una mayor disipación de energía que la bombilla 1 (80 W) . Por lo tanto, la bombilla de 100 W es más brillante que la de 80 W cuando se conecta en paralelo.
Para verificar el caso anterior, también puede encontrar la corriente para cada foco y luego encontrar la disipación de energía por P =V x I como sigue. Usamos el voltaje nominal de la bombilla que es de 220V.
I =P/V
Para Bombilla 1 (80W)
yo80 =P80 / 220 =80 W / 220 =0,364 A
Yo80 =0.364A
Para Bombilla 2 (100W)
yo100 =P100 / 220 =100 W / 220 =0,455 A
Yo100 =0.455A
Ahora,
Potencia disipada por la bombilla 1 (80 W) ya que los voltajes son los mismos en el circuito paralelo.
P =I 2 R1
P80W =0,364 2 A x 605Ω
P80W =80W
Potencia disipada por la bombilla 2 (100 W)
P =I 2 R2
P100W =0,455 2 A x 484Ω
P100 W =100W
Corriente Total en el circuito paralelo
YoT =Yo1 + yo2 =0,364 + 0,455 =0,818A
Nuevamente se demostró que la bombilla de 100 W tiene una mayor disipación de energía que la bombilla de 80 W cuando conectado en paralelo . Por lo tanto, la bombilla de 100 W brillará más que la bombilla de 80 W cuando se conecta en paralelo.
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Sin cálculos y ejemplos
Los cálculos y ejemplos son para principiantes. Para simplificar, ten en cuenta que siempre, La bombilla con una “alta potencia” tendrá “menos resistencia” . El filamento de la bombilla con un valor nominal alto es más grueso que el de menor vataje . En nuestro caso, el filamento de la bombilla de 80W es más fino que el de la bombilla de 100W.
En otras palabras, la bombilla de 100 vatios tiene menos resistencia y la bombilla de 80 vatios tiene una resistencia alta .
Cuando las bombillas están conectadas en serie
Sabemos que la corriente en un circuito en serie es la misma en cada punto, lo que significa que ambas bombillas reciben la misma corriente y los voltajes son diferentes. Obviamente, la caída de voltaje en la bombilla de mayor resistencia (80W) será mayor. Por lo tanto, la bombilla de 80 W brillará más intensamente en comparación con una bombilla de 100 W conectada en serie porque la misma corriente fluye a través de las dos bombillas donde la bombilla de 80 W tiene más resistencia debido a la menor potencia, ya que el filamento es más delgado, lo que significa que disipa más energía (P=V 2 /R donde la potencia es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia ) y producir más calor y ligero que la bombilla de 100 W.
Cuando las bombillas están conectadas en paralelo
También sabemos que el voltaje en un circuito paralelo es el mismo en cada sección, lo que significa que ambas bombillas tienen la misma caída de voltaje. Ahora fluirá más corriente en la bombilla que tiene menos resistencia, que es una bombilla de 100 W esta vez, lo que significa que una bombilla de 100 W disipa más energía que una bombilla de 80 W (P=I 2 R ) donde la corriente y la resistencia son directamente proporcionales a la potencia. Por lo tanto, la bombilla de 100 W brillará más en paralelo circuito .
¿Cómo saber si las bombillas están conectadas en serie o en paralelo?
La mayor parte del cableado eléctrico doméstico y la instalación se conectan en paralelo o en serie-paralelo en lugar de en serie, ya que el cableado en paralelo tiene algunas ventajas sobre el cableado en serie. Por lo tanto, podemos notar que las bombillas de mayor potencia brillan más intensamente en comparación con las bombillas de menor potencia nominal. En ese caso, la bombilla de 100 W brilla más que la bombilla de 60 W o de 80 W.
Ahora, debe saber que la bombilla con mayor potencia nominal brillará más cuando se conecte en paralelo y la bombilla con menor potencia nominal brillará más cuando se conecte en serie y viceversa.
Puntos clave :
- En un circuito en serie, la bombilla de 80 W brilla más debido a la alta disipación de potencia en lugar de una bombilla de 100 W.
- En un circuito paralelo, la bombilla de 100 W brilla más debido a la alta disipación de potencia en lugar de una bombilla de 80 W.
- La bombilla que disipa más energía brillará más.
- En serie, ambas bombillas tienen la misma corriente que fluye a través de ellas. La bombilla con mayor resistencia tendrá una mayor caída de voltaje y, por lo tanto, tendrá una mayor disipación de energía y brillo.
- En paralelo, ambas bombillas tienen el mismo voltaje entre ellas. La bombilla con menor resistencia conducirá más corriente y, por lo tanto, tendrá una mayor disipación de energía y brillo.
- La mayoría de las bombillas de cableado eléctrico doméstico están conectadas en paralelo.
Nota y es bueno saberlo:
- La temperatura cambia en las bombillas de la vida real, por lo que la ley de Ohm no se aplica, ya que se aplica cuando la resistencia es constante y la resistencia depende de la temperatura.
- Debe tenerse en cuenta el coeficiente de temperatura de las bombillas. Despreciamos el coeficiente de temperatura para usar la ley de Ohm para simplificar.
- En el caso de las lámparas incandescentes y las lámparas de filamento de tungsteno, la incandescencia es un dispositivo no lineal (resistencia) que tiene un coeficiente de temperatura positivo.
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