Ampüller Paralel ve Seri Bağlandığında Hangisi daha Parlak Yanar?

Biz elektrikçilere, sorulan en kafa karıştırıcı sorulardan birisi de seri ve paralel bağlı ampüllerin hangisinin daha parlak yanacağıdır. İnternet ortamında da bu konu ile ilgili birçok kafa karıştırıcı soru ve cevap vardır. Fakat basit şekilde bu konuya açılık getirme zamanı gelmiştir.

80W ve 100W’lık İki Ampul Seri ve Paralel Olarak Bağlanırsa  Hangisi Daha Parlak Parlar? Bu örnek üzerinden sizlere anlatmaya çalışacağım.

İlk olarak seri bağlantı yapalım ve bakalım hangisi daha parlak yanacak.

Ampulün parlaklığı gerilime, akıma (V x I = Güç) ve dirence bağlıdır.

Seri yada paralel olması fark etmeksizin devrede direnci fazla olan daha parlak yanacaktır.

Ayrıca, Watt cinsinden harcanan gücün parlaklığın birimi olmadığını unutmayın. Parlaklık birimi lümendir 

Ampuller Seri Bağlandığında;

Anma gerilimi 220V olan 80W ve 100 W iki ampülü seri olarak bağladığımızı varsayalım. Bu durumda direnci yüksek ve güç kaybı daha fazla olan ampul diğerinden daha parlak yanacaktır 

80 watt olan daha parlak yanacaktır.

Gelin bunu hesaplama olarak sizlere gösterelim.

Güç

P = V x I veya P = I ² R veya P = V ² /R

Şimdi, Ampul 1’in (80W) direnci;

Seri devrede gerilim: V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ …+ V _n

Seri devrede akım: I _T = I ₁ = I ₂ = I ₃ …I _n

Bu nedenle_,

R, = V ² / P ₈₀

R _80W = 220 ² / 80W

R _80W = 605Ω

ve Ampul 2’nin (100W) direnci;

R, = V ² / P ₁₀₀

R _100W = 220 ² / 100W

R _100W = 484Ω

Şimdi, Akım;

I = V/R

= V / (R _80W + R _100W )

= 220V / (605Ω + 484Ω)

I = 0.202A

Şimdi,

Ampul 1 (80W) tarafından dağıtılan güç

P = I ² R

P _80W = (0.202A) ² x 605Ω

P _80W = 24.68W

Ampul 2 (100W) tarafından dağıtılan güç

P = I ² R ₁₀₀

P _100W = (0.202A) ² x 484Ω

P _100W = 19,74W

Bu nedenle, harcanan kanıtlanmış güç P _80W > P _100W, yani  80W ampül  100Wlık ampülden fazla güç tüketir . Bu nedenle 80W ampul seri bağlandığında 100W ampulden daha parlaktır. Ohm yasası ile  her bir ampuldeki voltaj düşümü bulabilir.

Ampuller Paralel Bağlandığında

Bu durumda da aynısı olacaktır yani daha fazla akım ve yüksek güç tüketen ampul diğerinden daha parlak yanacaktır. Fakat paralel ver seri devrelerin temel prensipleri göz aradı edilmemelidir. Bu karışıklığı gidermek için aşağıdaki hesaplamaları ve örnekleri görelim.

Güç

P = V x I veya P = I ² R veya P = V ² /R

Paralel Devrede Gerilim: V _T = V ₁ = V ₂ = V3 …V _n

Paralel devrede akım: I _T = I ₁ + I ₂ + I ₃ …I _n

Bu nedenle_,

R, = V ² / P

R _80W = 220 ² / 80W

R _80W = 605Ω

ve Ampul 2’nin (100W) direnci;

R, = V ² / P

R _100W = 220 ² / 100W

R _100W = 484Ω

Şimdi,

Paralel bir devrede voltajlar aynı olduğundan Ampul 1 (80W) tarafından harcanan güç.

P = V ² / R ₁

P _80W = (220V) ² / 605Ω

P _80W = _80W

Ampul 2 (100W) tarafından dağıtılan güç

P = V ² / R ₂

P _100W = (220V) ² / 484Ω

Yani kısaca P _100W > P _80W  durum budur.

Yukarıdaki durumu doğrulamak için, her bir ampul için akımı da bulabilir ve ardından güç tüketimini aşağıdaki gibi  P = V x I ile bulabilirsiniz. 220V olan ampulün anma gerilimini kullandık.

I = P / V

Ampul 1 için (80W)

I ₈₀ = P ₈₀ / 220 = 80W / 220 = 0.364A

I ₈₀ = 0.364A

Ampul 2 için (100W)

I ₁₀₀ = P ₁₀₀ / 220 = 100W / 220 = 0.455A

I ₁₀₀ = 0.455A

Şimdi,

Paralel devrede voltajlar aynı olduğundan Ampul 1 (80W) tarafından harcanan güç.

P = I ² R ₁

P _80W = 0.364 ² bir 605Ω x

P _80W = _80W

Ampul 2 (100W) tarafından dağıtılan güç

P = I ² R ₂

P _100W = 0.455 ² bir 484Ω x

P _100W = _100W

Paralel devrede Toplam Akım

I _T = I ₁ + I ₂ = 0.364 + 0.455 = 0.818A

 Dolayısıyla 100W ampul paralel bağlandığında 80W ampulden daha parlak yanacaktır .

Hesaplamalar ve Örnekler Olmadan

 Basitleştirmek için, “yüksek güçlü” ampulün “daha az dirençli” olacağı gerçeğini daima aklınızda bulundurun. Ampulün yüksek dereceli filamenti, düşük watt değerinden daha kalındır. Bizim durumumuzda 80W ampulün filamanı 100W ampulden daha incedir.

Yani 100 Watt’lık ampulün direnci daha az, 80 Watt’lık ampulün direnci yüksektir .

Ampuller seri bağlandığında

Bir seri devredeki akımın her noktada aynı olduğunu biliyoruz, her iki ampulün de aynı akımı aldığı ve voltajların farklı olduğu anlamına gelir. Açıkçası, daha yüksek dirençli ampul (80W) üzerindeki voltaj düşüşü daha fazla olacaktır. Böylece 80W ampul, seri bağlı 100W ampul ile karşılaştırıldığında daha parlak yanacaktır, çünkü aynı akım her iki ampulden de akmaktadır, burada 80W ampulün daha düşük watt nedeniyle daha fazla dirence sahip olması, filaman daha ince olduğu için daha fazla güç harcadığı anlamına gelir ( P= Gücün voltajla doğru orantılı ve dirençle ters orantılı olduğu V ² /R ) ve 100 W ampulden daha yüksek ısı ve ışık üretir .

Ampuller Paralel Bağlandığında

Ayrıca paralel bir devredeki voltajın her bölümde aynı olduğunu biliyoruz, bu da her iki ampulün de aynı voltaj düşüşüne sahip olduğu anlamına gelir. Şimdi daha az dirence sahip ampulde daha fazla akım akacaktır ki bu sefer 100W ampul yani 100W ampul 80W ampulden ( P=I ²R ) daha fazla güç harcar, burada akım ve direnç güçle doğru orantılıdır. Dolayısıyla paralel bir devrede 100W ampul daha parlak yanacaktır .