חיבור נורות טורי ומקבילי

חיבור נורות בטור ובמקביל

נורות (או כל רכיב הפועל תקין רק במתח/הספק נומינלי מסוים) מחוברות במעגל, לעיתים בטור עם מקור מתח ונגד משתנה, כדי לקבוע כיצד לגרום להן לפעול בהארה מלאה (בדיוק לפי הנתונים הרשומים עליהן).

תנאי להארה מלאה

נורה דולקת בהארה מלאה כאשר המתח והזרם דרכה מתאימים בדיוק לערכים הרשומים עליה (למשל, "18V, 27W"). מהערכים הרשומים ניתן לחשב את הזרם הנומינלי וההתנגדות הנומינלית של הנורה:

$$ I_{nom} = \frac{P_{nom}}{V_{nom}} \, , \quad R_{nom} = \frac{V_{nom}^2}{P_{nom}} $$

הוספת נורות במקביל לנורה קיימת

כאשר מוסיפים נורות זהות במקביל לנורה שכבר דולקת בהארה מלאה, כל הנורות (המחוברות במקביל) חולקות את אותו מתח - כך שאם הנורה המקורית ממשיכה לקבל את אותו מתח נומינלי, גם הנורות הנוספות ידלקו בהארה מלאה. אולם הוספת נורות במקביל מגדילה את הזרם הכולל הנשאב מהמקור - ולכן יש להתאים את הנגד המשתנה (להקטין את התנגדותו) כדי לפצות על הזרם הנוסף ולשמור על אותו מתח על הנורות.

מציאת המספר המקסימלי של נורות

ישנו גבול למספר הנורות שניתן לחבר במקביל ועדיין להשיג הארה מלאה לכולן - הגבול נקבע מתי שהנגד המשתנה מגיע לערך המינימלי האפשרי שלו (למשל, אפס). מעבר לנקודה זו, לא ניתן "לפצות" יותר על הזרם הנוסף, והמתח על הנורות יירד מתחת לערך הנומינלי.

נצילות המעגל

נצילות המעגל מוגדרת כיחס בין ההספק המנוצל (על ידי הרכיבים השימושיים - הנורות) לבין ההספק הכולל שמספק מקור המתח:

$$ \eta = \frac{P_{useful}}{P_{total}} $$

ככל שיותר הספק "מתבזבז" על הנגד המשתנה (ולא על הנורות עצמן), כך הנצילות נמוכה יותר. הוספת נורות במקביל (המחליפות התנגדות בנגד המשתנה בהתנגדות שימושית של נורות נוספות) בדרך כלל משפרת את הנצילות, שכן חלק גדול יותר מהזרם עובר דרך הרכיבים השימושיים.