Branchement lampe incandescence série parallèle

[Azeryus]

Bonjour,


Je suis Étudiant en photographie et pour un projet photo je veux réaliser une sorte de nuage de lampes.
J'ai à ma disposition des lampes de puissance 55W et de tension nominale 130V.

Mon idée est de sous alimenter les lampes pour avoir des filaments orangés éclairants faiblement.
Donc j'imaginais réaliser un montage tel que 3 lampes seraient en série (faisant baisser la tension reçue par chaque lampe à 230V/3=76,6V soit 53,4V de déficit). Je pense qu'elles seraient suffisamment sous alimentée pour obtenir l'effet désiré, mais peut être devrais-je en aligner 4?
Et ensuite brancher 6 séries en dérivation (pour un total de 18 lampes).

D'après mes calculs (cela fait 4 ans que je n'ai pas fait de physique, je suis peut être un peu rouillé, j'espère ne pas avoir fait d'erreur), la résistance de chaque lampe est (U=RI et P=UI d'où R=U^2/P ; 130^2/55) R = 307ohm. (confirmation: la résistance d'une lampe dépend bien de la tension nominale à laquelle la lampe est sensée être utilisée (c'est à dire 130v) et non à celle à laquelle elle va réellement être soumise? C'est-à-dire que la résistance d'une lampe NE VARIE JAMAIS ? )
D'où l'intensité traversant le circuit série I=U/(R1+R2+R3) I=230/921 I = 0.25A.

Alors, mes calculs sont-ils bons?
Combien pourrais-je brancher de séries en parallèle sans faire disjoncter mon installation électrique?
Est-ce (très) dangereux?

Je souhaite, par sécurité, effectuer les calculs théoriques histoire d'être sur de ne pas me mettre en danger lors de la réalisation de ce projet.

Merci d'avance
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
La démarche est correcte, mais vos résultats ne seront exacts car la résistance la lampe dépend pas mal de la température du filament.
Pour vous donner une idée, la résistance du filament à froid (comme vous pourriez le mesurer avec un contrôleur) est 10 fois plus faible qu’avec le filament à sa température de fonctionnement (~ 2200 °C).

Mais si votre souci est de savoir si votre installation ne va pas faire tout sauter, vous pouvez faire une calcul « pessimiste » en mettant 2 lampes en série par rampe (qui consomment plus que 3). Donc chaque rampe de deux lampes consommerait 2 fois 55 W = 110 W.
Maintenant si vous mettez 6 rampes en dérivation, vous consommerez 660 W. Pas de risques de faire sauter le tableau électrique. D’autant plus que dans la réalité vous mettrez 3 ou 4 lampes par rampe et la consommation sera encore plus faible.
Au revoir.

[Azeryus]

Merci pour votre réponse. Je suis content de voir que mes souvenirs de physiques ne sont pas si mauvais (même si google m'a beaucoup aidé pour ces calculs).
Au-delà de quelle consommation le courant risque-t-il de sauter? Qu'est-ce qui le déclenche?
Si le filament est froid, et sa résistance 10 fois moindre, l'intensité du courant traversant le circuit série serait donc de 2,5A ? Ce qui me semble énorme non? J'imagine que je fais une erreur de raisonnement ici mais j'aimerais comprendre.

[shero1040]

Bonjour,

Vous pouvez brancher en série le nombre de lampes que vous voulez il n'y a pas de risque que votre installation "disjoncte".

Au contraire vous augmentez la résistance (série) donc le courant devient plus faible

Exemple:
Vous voulez concevoir 5 groupes de 10 lampes (5 branches parallèles chacune contenant 10 lampes)

Une lampe consomme 0,42 A

Etant donnée que vous avez 10 lampes par branche, une branche consomme 0,42/10 = 0,042 A

Le courant total est égal à la somme des courants de chaque branche : 0,042x5 = 0,21 A

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Merci pour votre réponse. Je suis content de voir que mes souvenirs de physiques ne sont pas si mauvais (même si google m'a beaucoup aidé pour ces calculs).
Au-delà de quelle consommation le courant risque-t-il de sauter? Qu'est-ce qui le déclenche?
Si le filament est froid, et sa résistance 10 fois moindre, l'intensité du courant traversant le circuit série serait donc de 2,5A ? Ce qui me semble énorme non? J'imagine que je fais une erreur de raisonnement ici mais j'aimerais comprendre.

Re.
Votre raisonnement est correct. Au moment de brancher la lampe, le courant est 10 fois plus grand qu’en fonctionnement normal. Mais ça ne dure que quelques centièmes de seconde, et les fusibles et les disjoncteurs des tableaux sont prévus pour ne pas sauter instantanément Mais l’allumage est un moment difficile à vivre pour les ampoules et la plupart des morts se produisent au moment de l’allumage.

Dans une installation d’utilisateur lambda, le disjoncteur de l’EDF est réglé pour sauter (aucun risque) à 30 A.
Et le tableau a des disjoncteurs ou fusibles séparés pour des parties de l’installation domestique avec des fusibles ou disjoncteurs par section de 10, 20 ou 30 A.
Donc, avec vos 2,5 A vous êtes loin de la consommation d’un fer à repasser ou d’un chauffage d’appoint.
A+

[jiherve]

Bonsoir,
il y a juste un soucis lié à la mise en série la lampe ayant la résistance la plus forte encaisse tout au démarrage et peu claquer puisque vraisemblablement en surtension, protégeant ainsi les autres, mais avec un peu de bol les autres démarreront peut être assez vite!
Nota la résistance d'un filament varie comme la puissance 4eme de la température, à froid c'est quelques dizaine d'ohms, une 230/60 W fait 64 ohm à froid et 880 à chaud
JR

[Azeryus]

Ok je comprends tout, merci pour vos conseils/remarques/informations

Les 2,5A me paraissaient beaucoup car j'ai lu qu'un courant commençait à être dangereux à partir de 30mA. J'imaginais donc que les sécurités étaient situées à peu près à ce niveau.

Pour éviter la surtension à l'allumage, je pourrais éventuellement placer une résistance à l'entrée du circuit série? Évidemment cela ferait aussi baisser la lumière émise par les ampoules, mais est-ce que ça suffirait pour les protéger?

[LPFR]

Bonjour.
Le courant est dangereux quand il vous traverse le corps. Mais le courant qui traverse votre chauffage ou votre machine à laver n’est pas dangereux ni pour vous ni pour la machine.

Il n’y a pas de surtension à l’allumage. À la rigueur il y a du « sur-courant ».
Mais la résistance qui limiterait le courant à celui de fonctionnement, ne laissera pas grand-chose pour les ampoules après l’équilibre. Ne vous en faites pas pour les ampoules à filament. Elles ont la vie dure, mais elles fonctionnent ainsi, sans aucune protection, depuis toujours et dans toute la terre.
Au revoir.

[Azeryus]

ok, merci pour ces éclaircissements.

Et merci pour toutes vos réponses, elles me rassurent sur une partie de mon projet que je ne maitrisais pas trop.

Au revoir