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Ampoules en série



  1. #1
    didpiet

    Ampoules en série


    ------

    Bonjour,

    Petite interrogation par rapport à la mise en série de deux ampoules de puissances différentes...

    Entre deux ampoules placées en série et alimentées en 230V (une de 28W et une de 70W), on sait que c'est l'ampoule qui offre la plus grande résistance qui s'illuminera le plus. C'est donc celle de 28W. La tension à ces bornes sera la plus élevée.
    Là n'est pas la question.

    La question vient du fait de la différence entre les calculs mathématiques effectués avec les données connues et les mesures électriques effectuées en réalisant le montage.

    - Résultats mathématiques:
    U= 238 V
    L1= 28W
    L2= 70W

    R L1= U²/P soit 238²/28 = 2023 ohms
    R L2= 809,2 ohms

    R totale= 2832,2 ohms

    L'intensité totale du circuit est donc de: I=U/R soit 238/2832,2 ohms= 0,084 A

    La tension aux bornes de la lampe 1 est de U=RxI soit 2023x0,084= 169,93 volts
    La tension aux bornes de la lampe 2 est de 67,97 volts
    On retrouve bien nos 238 volts en additionnant ces deux valeurs.


    Résultats mesurés avec voltmètre et ampèremètre

    La tension mesurée aux bornes de mon alimentation est de 238 volts.
    La tension mesurée aux bornes de mon ampoule de 28 watts est de 205 volts.
    La tension mesurée aux bornes de mon ampoule de 70 watts est de 33 volts.

    L'intensité mesurée par l'ampèremètre placé en série est de 121 mA.

    Si je mesure la "résistance" de mon ampoule de 28W, j'obtiens 136,6 ohms et 51,5 ohms pour celle de 70 watts.


    La question:

    Comment expliquer cette différence entre le calcul théorique et les mesures effectuées? Aurais-je oublié un élément?
    Sachant que les 121 mA mesurés semblent probants. 121 mA x 238 donnent 28,79 watts. L'ampoule de 28 watts étant allumée presque normalement alors que cette de 70 watts est à peine rougeâtre.

    Le calcul théorique me semble moins réel/ réaliste? Et pourtant?!

    Vos avis sont les bienvenus!!

    -----

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  4. #2
    gabuzo

    Re : Ampoules en série

    Salut, la resistance d'un filament augmente fortement avec la température donc la résistance mesurée à froid à l'ohmmètre ne correspond pas à celle calculée avec la loi d'Ohm quand la lampe est chaude.
    Je suis Charlie

  5. #3
    Lebeaupat

    Re : Ampoules en série

    Bonjour,

    Je n'ai pas l'explication exacte, cependant il me semble qu'avec un courant alternatif (238V 50Hz d'EDF), la loi U=RI est modifiée...
    Ceci reste à confirmer ou contredire, mais je crois bien que votre "problème" vient du fait que ce n'est pas un courant continu mais alternatif....

    En espérant vous avoir éclairci un minimum la chose... ^^

    Ps: en effet, la résistance diminue avec la chauffe, donc prise à froid elle est totalement faussée, mais il me semble qu'elle ont été prises à chaud...
    Puis les 28W donnés par le fabricant de l'ampoule correspondent à une puissance en régime établi...
    Dernière modification par Lebeaupat ; 18/08/2013 à 11h49.

  6. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Ampoules en série

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Lebeaupat Voir le message

    Je n'ai pas l'explication exacte, cependant il me semble qu'avec un courant alternatif (238V 50Hz d'EDF), la loi U=RI est modifiée...
    Ceci reste à confirmer ou contredire, mais je crois bien que votre "problème" vient du fait que ce n'est pas un courant continu mais alternatif....
    En ac, il faut en effet prendre en compte l'inductance du filament. Cependant, son impédance à 50Hz est négligeable devant la composante résistive, on peut donc modéliser une telle lampe par une résistance pure.

    La résistance diminue avec la chauffe, donc prise à froid elle est totalement faussée, mais il me semble qu'elle ont été prises à chaud...
    Puis les 28W donnés par le fabricant de l'ampoule correspondent à une puissance en régime établi...
    Il y a trois températures différentes dans notre problème :
    - à froid, c'es à dire lorsque la lampe n'est pas alimentée (on mesure Rf) -- c'est la mesure réalisée à l'ohmmètre (136 et 51ohm) ;
    - à mis-chaud, c'est à dire lorsque les deux lampes sont allimentées en série (on mesure Rt) -- c'est la valeur calculée : 205/0,121 et 33/0,121 ;
    - à chaud, c'est à dire lorsque la lampe éclaire à pleine puissance (on mesure Rc) -- c'est la valeur calculée à partir des données nominales de la lampe : 2023 et 809 ohm.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    didpiet

    Re : Ampoules en série

    Bonjour,

    Un grand merci pour vos réponses, voilà qui m'éclaire

    Dernière question:

    A partir d'une source alternative d'environ 230V, je câble 8 ampoules en série. Chaque ampoule ayant comme caractéristique 28V 250 w. Soit 8 x 28V = 224V

    Le courant consommé est donc de I=P/U soit 250/28 soit 8,9 A.

    Ma consommation globale est donc bien de 230 x 8,9 soit 2047 watts. Je ne me trompe pas?

  9. #6
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Ampoules en série

    Oui.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  10. Publicité
  11. #7
    arsene de gallium

    Re : Ampoules en série

    Non !

    La consommation de l'ensemble est égale à la somme des consommations de chaque lampe.
    Il faut choisir des lampes de puissance adaptée: -> 10 lampes de 24V ne conviennent pas forcément pour une alimentation en 230V.
    Chaque lampe doit être identique en caractéristique électrique: U et R (W) IMPERATIF


    C'est bien de redécouvrir le principe de cablage des guirlandes de noël d'autrefois.
    L'inconvénient de ce cablage est que si une lampe claque, tout est éteint.

  12. #8
    DAUDET78

    Re : Ampoules en série

    Citation Envoyé par arsene de gallium Voir le message
    Non !

    La consommation de l'ensemble est égale à la somme des consommations de chaque lampe.
    C'est bien ce qu'il a dit ! donc, c'est OUI ....
    Par contre, +1 pour le reste
    J'aime pas le Grec

  13. #9
    didpiet

    Re : Ampoules en série

    L'utilisation d'ampoules de 28V 250W en série est courante dans le domaine du spectacle, par 8 unités.
    De même que 10 ampoules de type MR16 24V 75W.

    Tout simplement pour un effet désiré, de très courte durée.

    Si j'en reviens à la puissance consommée par l'ensemble:

    I pour une ampoule= 250/28 soit 8,93A
    Si la tension d'alimentation avait été de 8 x 28V soit 224V, la puissance de l'ensemble est effectivement de 8,93 x 224 soit 2000,32 watts.
    Mais comme la tension d'alimentation avoisine plus les 230V, j'obtiens comme consommation: 8,93 x 230 soit 2053,9 watts.

    Dans le cas des ampoules de 24V 75W, I par ampoule: 75/24= 3,125 A
    Si la tension est de 240V, P= 240x3,125= 750 watts.
    Mais rien ne me dit que j'aurai 240V à la source...

  14. #10
    arsene de gallium

    Re : Ampoules en série

    Les guirlandes de noël dans les années 60/70, ne consommaient que quelques watt et certainement pas 750w.
    Chaque lampe est alimentée par leur tension nominale: 24v par exemple.
    Si c'est pour un éclairage en spectacle, on n'utilise pas ce genre de montage mais des lampes 240V ou 120v aux States, de la puissance désirée, montée en parallèles.

  15. #11
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Ampoules en série

    Quelle est la question ?

    Un point à revoir : tu mets un trop grand nombre de chiffres significatifs dans tes calculs : on te vend une ampoule marquée "28V 250W" mais :
    - ces valeurs ont une certaine tolérance : alimentée en 28V, une telle lampe dissipera peut-être 240W, peut-être 260W (voir plus) ;
    - tu n'alimenteras pas ces lampes en 28V : la tolérance sur le 230V d'EDF, c'est +5% - 10% et la forme du sinus laisse parfois à désirer.

    Donc le 2000,32W (précision de ~50ppm !) peut sans problème être arrondi à 2kW. D'autant plus que si tu mêmes le calcul de manière littérale, tu trouveras exactement 2000W

    Avec 230V alimentant 10 lampes de 24V, toutes seront légèrement sous-alimentées (de ~5%) mais se ne sera guère visible.

    Pour calculer rapidement et simplement la puissance sans passer par le courant : tu branches "ensemble" (série ou parallèle, peu importe) des lampes dans leurs conditions nominales, donc la puissance totale est la somme des puissances nominales des lampes.
    Dernière modification par Antoane ; 18/08/2013 à 14h43.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  16. #12
    gcortex

    Re : Ampoules en série

    Mon père avait mis une ampoule de lampe de poche 0.3A en série avec une ampoule 230V 60W !

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  18. #13
    didpiet

    Re : Ampoules en série

    Chaque lampe est alimentée par leur tension nominale: 24v par exemple.
    Si c'est pour un éclairage en spectacle, on n'utilise pas ce genre de montage mais des lampes 240V ou 120v aux States, de la puissance désirée, montée en parallèles.
    On utilise bien ce genre de montage en spectacle. Il s'agit par exemple des kits ACL.
    Tout simplement parce que les ampoules ont la particularité d'avoir un faisceau très concentré et une lumière très blanche.
    Le reste (PC, découpes, Fresnel, PAR,...) sont bien en 230V.

    Quelle est la question ?
    Plus de questions

    Donc le 2000,32W (précision de ~50ppm !) peut sans problème être arrondi à 2kW. D'autant plus que si tu mêmes le calcul de manière littérale, tu trouveras exactement 2000W
    Tout à fait d'accord.

    Merci pour vos réponses.

  19. #14
    mgduc

    Re : Ampoules en série

    Citation Envoyé par didpiet Voir le message
    Entre deux ampoules placées en série et alimentées en 230V (une de 28W et une de 70W), on sait que c'est l'ampoule qui offre la plus grande résistance qui s'illuminera le plus. C'est donc celle de 28W. La tension à ces bornes sera la plus élevée.
    Complètement faux. C'est le tout le contraire, Moins de résistance = plus de courant donc c'est celle de 70W... Revoir la loi d'ohm...

  20. #15
    DAUDET78

    Re : Ampoules en série

    Citation Envoyé par mgduc Voir le message
    Complètement faux. C'est le tout le contraire, Moins de résistance = plus de courant donc c'est celle de 70W... Revoir la loi d'ohm...
    Et tournez son clavier 7 fois dans sa bouche .... surtout quand on a abusé du sirop d'érable fermenté !
    Moins de résistance = plus de courant
    Les lampes sont en série .... c'est le même courant qui les traverse !
    J'aime pas le Grec

  21. #16
    f6bes

    Re : Ampoules en série

    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    Mon père avait mis une ampoule de lampe de poche 0.3A en série avec une ampoule 230V 60W !
    Bonjour à toi,
    Il fut une époque ou l'on insérait suivant le débit, une ampoule de lampe (6.3v 100 ou 300mA) dans le retour point milieu HT du transfo d'alimentation
    sur les amplis à lampes...ou autres montages.
    Ca permettait de "voir" que ça débitait et éventuellement servait de fuse HT (mais 300mA ça fait déjà pas mal de courant!).
    Bonne journée
    Vide pour l'instant

  22. #17
    mgduc

    Re : Ampoules en série

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Et tournez son clavier 7 fois dans sa bouche .... surtout quand on a abusé du sirop d'érable fermenté ! Les lampes sont en série .... c'est le même courant qui les traverse !
    Oui je m'excuse, j'ai trop survoler le sujet, merci DAUDET78, tu m'apprend a lire

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