Электроника:Эксперименты/Электрические цепи постоянного тока/Параллельные источники питания

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 656.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Параллельные источники питания[1]

Оборудование и материалы

  • Четыре 6-вольтовые батареи
  • Лампочка 12 вольт, 25 или 50 ватт
  • Патрон для лампы

12-вольтовые лампы высокой мощности можно приобрести в магазинах для транспортных средств для отдыха (RV) и в магазинах товаров для лодок.

Обычные размеры – это 25 Вт и 50 Вт. Такие лампы будут использоваться в качестве «тяжёлой» нагрузки для аккумуляторов (тяжёлая нагрузка = та, которая потребляет значительный ток).

Обычная бытовая (120 вольт) розетка вполне подойдёт для этих низковольтных ламп «RV».

Ссылки по теме

Цели эксперимента

  • Регулирование источника напряжения
  • Увеличение текущей мощности за счёт параллельных подключений

Принципиальная схема

Рис. 1. Схематическая диаграмма: лампа подключена к последовательности батарей.
Рис. 1. Схематическая диаграмма: лампа подключена к последовательности батарей.

Иллюстрации

Рис. 2. Иллюстрация: лампа подключена к последовательности батарей.
Рис. 2. Иллюстрация: лампа подключена к последовательности батарей.

Ход эксперимента

Начните этот эксперимент, подключив к лампе одну 6-вольтовую батарею. Лампа, рассчитанная на работу от 12 вольт, должна тускло светиться при питании от 6-вольтовой батареи.

С помощью вольтметра измерьте напряжение на лампе следующим образом:

Рис. 3. Измерение напряжения на лампе, питающейся от батареи.
Рис. 3. Измерение напряжения на лампе, питающейся от батареи.

Вольтметр должен зарегистрировать напряжение ниже обычного напряжения батареи.

Если вы используете свой вольтметр для считывания напряжения непосредственно на клеммах аккумулятора, вы также измерите низкое напряжение там. Почему так происходит?

Большой ток, потребляемый мощной лампой, вызывает «провисание» или «падение» напряжения на клеммах батареи из-за падения напряжения на внутреннем сопротивлении батареи.

Мы можем решить эту проблему, соединив батареи параллельно друг другу, таким образом, чтобы каждая батарея обеспечивала только часть общего тока, потребляемого лампой.

Параллельные соединения предполагают, что все положительные «+» клеммы аккумулятора электрически общие друг с другом путём соединения с помощью перемычек (зажимов), а все отрицательные «-» клеммы также являются электрически общими друг с другом.

Добавляйте по одной батарее параллельно, отмечая напряжение лампы при каждом добавлении новой, параллельно подключённой батареи:

Рис. 4. Добавление новых батарей для питания лампы.alt=Рис. 4. Добавление новых батарей для питания лампы.

Также должна быть заметная разница в интенсивности света по мере улучшения «просадки» напряжения.

Попробуйте измерить ток одной батареи и сравнить его с общим током (током лампочки). Здесь показан самый простой способ измерения тока одной батареи:

Рис. 5. Измерение силы тока, проходящего через лампу.
Рис. 5. Измерение силы тока, проходящего через лампу.

Размыкая цепь только для одной батареи и вставляя наш амперметр в этот разрыв, мы перехватываем ток этой одной батареи и, следовательно, можем его измерить.

Измерение полного тока включает аналогичную процедуру: сделайте разрыв где-нибудь на пути, по которому должен пройти общий ток, затем вставьте амперметр в разрыв:

Рис. 6. Измерение полной силы тока.
Рис. 6. Измерение полной силы тока.

Обратите внимание на разницу в силе тока между измерениями для одной батареи и общими измерениями.

Для получения максимальной яркости от лампочки требуется последовательно-параллельное соединение. Две 6-вольтовые батареи, соединённые последовательно, дадут 12 вольт.

Параллельное соединение двух из этих последовательно соединённых пар аккумуляторов улучшает их способность генерировать ток для минимального падения напряжения:

Рис. 7. Последовательно-параллельное соединение батарей.
Рис. 7. Последовательно-параллельное соединение батарей.

См.также

Внешние ссылки