Comment connecter une ampoule à une tension différente

Il existe plusieurs façons d'alimenter une ampoule avec une petite tension à partir d'un circuit électrique à haute tension. L'article discute des options pour connecter l'ampoule à une tension différente en sélectionnant une résistance supplémentaire à partir d'un fil à haute résistance et en utilisant des diodes connectées en série dans le «sens direct».

Supposons que nous ayons besoin d'une ampoule de 6 volts et d'un courant de 0,5 ampère allumé à partir d'une batterie de 12 volts. Le plus simple des circuits de commutation est constitué d'une ampoule connectée en série, d'une résistance supplémentaire Rdop et d'une source de tension Ua, d'une batterie.

Il est nécessaire de sélectionner une résistance supplémentaire de telle manière qu'une tension de 6 volts "chute" sur l'ampoule avec un courant dans le circuit I = 0,5 ampères. La résistance est réalisée à partir de n'importe quel fil à haute résistance: nichrome, constantan, etc.

Vous pouvez calculer la valeur de résistance Rdop en fonction de la résistivité du fil à haute résistance selon les formules de la loi d'Ohm. Mais il y a une chose, MAIS! Pour ce faire, vous devez savoir que le fil est en nichrome ou en un autre matériau et possède les paramètres nécessaires. Vous ne pouvez pas déterminer cela en un coup d'œil. Et un tel fil n'est généralement pas à portée de main. Nous fabriquerons une résistance supplémentaire "de manière pratique".

Il est nécessaire d'utiliser un fil à haute résistance de manière isolée. Mais obtenir un tel fil et pour un tel courant est assez difficile. Par conséquent, nous utilisons ce qui est à portée de main. Les quincailleries vendent des bobines pour plaques électriques ou fours électriques. Un tel fil à haute résistance convient tout à fait à notre cas. Le fil a un diamètre de 0,35 à 0,7 millimètre et peut supporter notre courant I = 0,5 ampère.

Assemblons un circuit pour sélectionner la longueur du fil.

Pour sélectionner la longueur du fil et contrôler la tension dans le circuit, nous avons besoin d'un voltmètre DC pour une tension jusqu'à 15 volts. La longueur du fil spiralé est choisie évidemment plus longue que nécessaire. En partant de l'extrémité la plus longue, la sonde se déplace en spirale.

La spirale étant «nue», sans isolation, elle doit être légèrement étirée pour que les bords des spires ne se touchent pas. À l'aide d'un voltmètre, nous contrôlons la tension sur l'ampoule. Lorsque la tension Ul sur l'ampoule sera égale à 6 volts, cela correspondra à la longueur requise du fil spiralé et à sa résistance Rdop.

Le fil étant nu, il est enroulé sur une armature en matériau isolant avec un espace entre les spires. Si le fil sur le cadre ne tient pas dans une seule couche, posez l'isolant, enroulez la deuxième couche, etc.

L'inconvénient de cette méthode de réduction de la tension sur l'ampoule (charge) est que pour une ampoule avec la même tension mais une puissance différente, vous avez besoin d'une résistance supplémentaire d'une amplitude différente, car le courant dans le circuit électrique sera différent.

Ou, si nous connectons un autre parallèle à cette ampoule, leur résistance totale sera de 6 Ohms, et la résistance totale du circuit changera. Je ne donnerai pas ici un calcul par la formule de la loi d'Ohm. Je peux seulement dire que le courant dans le circuit passera de 0,5 ampère à 0,67 ampère, la tension sur la résistance Rdop augmentera à 8,0 volts, la tension sur deux lampes en parallèle sera égale à U = 4,0 volts, ce qui est 2,0 volts moins que nécessaire. Les ampoules brûlent à la lumière, ce qui n'est pas acceptable. Cette méthode de réduction de la tension de charge convient à la fois à la tension continue et à la tension alternative.

Il existe un autre moyen de réduire la tension à la charge, mais uniquement pour les circuits CC.

Au lieu d'une résistance supplémentaire dans le circuit, nous incluons une chaîne de diodes connectées en série dans le «sens direct».Lorsque le courant traverse la diode, une "tension continue" baisse sur elle, égale, selon le type de diode, sa puissance et le courant qui la traverse, de 0,4 à 1,2 volts. Sur une diode au germanium, il "passe" de 0,4 à 0,7 volt, sur une diode au silicium de 0,6 à 1,2 volt.

Selon le nombre de volts dont vous avez besoin pour abaisser la tension à la charge, incluez le nombre approprié de diodes. Comparez deux circuits de commutation: le précédent avec une résistance supplémentaire et le nouveau avec des diodes.

Dans un circuit avec une résistance dans le circuit, la relation entre le courant dans le circuit et la chute de tension Udop est linéaire. Combien de fois le courant à travers la résistance augmentera, la "chute de tension" Udop augmentera de la même quantité. Sur les ampoules, cependant, la tension passe de 6 volts à 4 volts.

Une image complètement différente sera si, au lieu d'une résistance, nous allumons une chaîne de diodes. La relation entre le courant traversant la diode et la tension incidente sur celle-ci est non linéaire. Le courant peut augmenter plusieurs fois, la chute de tension à travers la diode n'augmentera que de quelques dixièmes de volt.

Regardons la caractéristique volt-ampère de la diode. Il s'agit d'une ligne courbe entre le courant et la tension sur la diode. La ligne entre les points 0 - 4 est la sortie de la diode en mode redressement.

La ligne entre les points 4 et 7 est une section presque droite. On peut en voir qu'avec une variation importante du courant à travers la diode (plusieurs fois), la tension sur la diode change peu (0,1 - 0,3 volt). Cette section est utilisée pour stabiliser la tension. Les diodes doivent être sélectionnées en fonction du courant maximum dans le circuit.

Le courant maximal admissible des diodes doit être supérieur au courant dans le circuit calculé. Selon ce schéma, j'ai allumé une radio portable de neuf volts à partir d'une batterie de 12 volts. Utilisé une chaîne de 4 diodes D226.

Victor Egel