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Es ist die schönste Zeit des Jahres. Dies ist der Moment, um die bunten Weihnachtslichter herauszuholen, die weggelagert wurden und wahrscheinlich Staub gesammelt haben. Wieder einmal werden diese Lichter ihren Weg auf die Weihnachtsbäume finden, um die Feiertage zu verschönern. Es ist eine Beleuchtung für hauptsächlich dekorative Zwecke. Sie können auch schwierig zu beheben sein, wenn Sie sie in die Steckdose stecken und feststellen, dass die Lichter nicht angehen.
Beleuchtungseinrichtung
Es gibt verschiedene Arten von Lichtern, so dass die Suche nach dem Problem wirklich vom Typ abhängt, den Sie haben. Der einfachste Aufbau eines Beleuchtungssystems ist eine einfache Verdrahtung von Leuchten in einer Reihenschaltung. Dies ist die einfachste, aber auch die anfälligste. Die Leuchten werden in Reihe von der ersten bis zur letzten Leuchte verdrahtet. Der Weg des elektrischen Stroms fließt durch den Stromkreis von der Quelle und zurück um einen einzelnen Draht. Die Lichter bieten einen Widerstand, wenn eine Spannung angelegt wird, die Strom zu jeder Glühbirne leitet. Der Strom regt den Glühfaden im Inneren der Glühbirne an, der Photonen freisetzt, die das Licht erzeugen.
Die nächste Art der Anordnung sind Lichter, die in einer Parallelschaltung konfiguriert sind. Jede Leuchte hat ihren eigenen Weg von der Stromquelle. Anstelle eines einzelnen Drahtes gibt es viele Drähte, die die Leuchten mit der Stromquelle verbinden. Einige Konfigurationen kombinieren mehrere Parallelschaltungen miteinander, um die Komplexität der Drähte zu reduzieren. Wenn die Spannung angelegt wird, fließt der Strom direkt von der Quelle zu jeder Glühbirne.
Die Stromquelle für die Weihnachtsbeleuchtung ist eine einfache Steckdose. Stecken Sie sie einfach in eine Steckdose und Sie erhalten Ihren Strom von einer 110-140VAC oder 210-240VAC Quelle (abhängig von den AC-Spezifikationen des Landes). Es gibt auch Gleichstrom-Stromquellen für einige Typen, die eine Batterie als Stromquelle oder einen Abwärtstransformator mit einem Gleichrichter verwenden. Gleichstrombetriebene Weihnachtslichter verwenden eine niedrigere Spannung für den Betrieb. Einige dieser Typen sind für den Außeneinsatz geeignet. Die Art der Lichter sollte vom Hersteller angegeben werden.
Sie können Weihnachtsbeleuchtung auch in Segmenten kaufen, die aneinandergereiht werden können, um eine längere Lichterkette zu schaffen. Die Anzahl der Segmente, die Sie anschließen können, hängt davon ab, was der Hersteller in seiner Produktinformation angibt. Achten Sie also darauf, dass es nicht darüber hinausgeht, sonst könnte es zu einer Fehlfunktion des Produkts oder Schlimmerem kommen. Bei Lichterketten werden durch die Verkabelung mehrere Lichterketten parallel miteinander verbunden. Dadurch werden sie sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet. Dies ist der beste Weg, um einen großen Weihnachtsbaum mit Lichtern zu füllen.
Schaltkreisanalyse
Eine typische Lichterkette ist wie jeder elektrische Schaltkreis. Sie verbraucht Strom, wobei an jedem Licht ein Spannungsabfall auftritt, der auch einen gewissen Widerstand erzeugt. Die Lichter enthalten Glühfäden wie Wolfram, die natürliche Widerstände für elektrischen Strom sind. Der Widerstand, den sie erzeugen, ist das, was sie dazu bringt, Wärme zu erzeugen und Licht abzugeben.
Angenommen, es handelt sich um eine Schaltung mit 3 Lampen, die jeweils einen Widerstand von 8 Ohm haben. Wir legen eine Spannung von 120 V an. Die Grundformel zur Lösung der Strommenge, die durch den Stromkreis fließt, lautet:
V = IRV = Voltage
I = Current
R = Resistance
Die Summe aller Widerstände ist 24 Ohm.
Wir können dann die Strommenge I, die im Stromkreis fließt, lösen.
I = 120V / 24 Ohms = 5A
Wir erhalten einen Gesamtstrom von 5 Ampere, der über die Reihenschaltung konstant ist. Der Spannungsabfall an jeder Leuchte kann ebenfalls berechnet werden. Basierend auf der Formel sind es jeweils 40V (insgesamt 120V).
Glühbirnen vs. LED-Lichter
Ältere Weihnachtsbeleuchtungen verwendeten winzige Glühbirnen, die in einer Reihenschaltung verdrahtet sind und auch Lichterketten genannt werden. Sie sorgen für einen schönen warmen Schein und können auch blinken oder andere Effekte nutzen. Das Problem war, wenn eine Glühbirne ausgeht, kann es alle anderen Lichter durch Unterbrechung des Stromkreises beeinflussen. Diese waren für den einmaligen Gebrauch gut und landeten oft im Mülleimer, weil sie nicht robust und zuverlässig waren. Später haben die Hersteller einen Weg gefunden, die Glühbirnen so zu verdrahten, dass sie ein fehlerhaftes Element entlang des Drahtes mit Hilfe von Shunts umgehen können. Das bedeutet, dass eine defekte Glühbirne die anderen Glühbirnen nicht beeinträchtigt. Außerdem konnte so die Glühbirne ausgetauscht werden. Später wurden stabilere und langlebigere Weihnachtsbeleuchtungen mit Parallelschaltungen und Glühbirnen populär.
LED-Lichter (Light Emitting Diodes) kamen auf und veränderten den Markt. Sie waren effizienter, zuverlässiger und vor allem preiswerter für die Verbraucher. Insgesamt waren sie billiger und langlebiger. Sie waren nicht so empfindlich in der Handhabung und können anstelle von Glühlampen verwendet werden. Das Beste an LED ist, dass sie keine Glühfäden verwenden, die durchbrennen können wie bei Glühbirnen. Das Licht in der LED geht von den Halbleitern in der Diode aus, ähnlich wie in elektronischen Displays. Dies macht LED zu einer Art elektronischer Lichtquelle. Sie erzeugen weniger Wärme und sind daher effizienter.
Beim Vergleich von Glühbirne und LED gibt es deutliche Unterschiede. Traditionelle Glühbirnen-Weihnachtslichter sind heller, weil sie mehr Strom für die Beleuchtung benötigen. Das macht sie etwas teurer, sowohl in den Anschaffungskosten als auch im Verbrauch, da sie mehr Strom für den Betrieb benötigen. LED kann nicht so hell sein einzeln, aber wenn Sie Hunderte oder Tausende von LED-Lichter haben es macht einen Unterschied. Sie können in verschiedenen Stilen und Formen kommen, da sie im Gegensatz zum Glas in Glühbirnen gebogen werden können. LED verbrauchen auch durchschnittlich 80% weniger Strom und sie halten länger als Ihre typische Glühbirne. Wenn es darum geht, wie sie aussehen und sich anfühlen, gibt es diejenigen, die immer noch traditionelle Glühbirnen bevorzugen, weil sie mit den Weihnachtsfeiertagen in Verbindung gebracht werden. Ihr warmes Glühen und ihre Helligkeit geben auch eine freudige Stimmung, die viele schätzen.
Sicherheit
Weihnachtslichter, die Glühbirnen verwenden, können Brände verursachen. Das Problem ist, dass die Drähte zu heiß werden und die dadurch entstehende Hitze auf brennbare Materialien übergreifen kann. Einige Weihnachtslichter sind auch unsachgemäß verdrahtet, was dazu führen kann, dass Glühfäden nicht nur durchbrennen, sondern auch Brände verursachen. Wenn zu viel Strom fließt, kann die Hitze in den Drähten dazu führen, dass brennbare Materialien in Brand geraten. Auch eine unsachgemäße Aufhängung von Weihnachtslichtern kann diese Probleme verursachen.
Viele neuere Typen von Weihnachtslichtern enthalten Sicherungen. Die Sicherungen verhindern Schäden durch einen Kurzschluss, bei dem gefährliche Strommengen über die Drähte fließen können. Das kann passieren, wenn blanke oder freiliegende Drähte mit metallischen Gegenständen oder anderen elektrischen Leitern in Berührung kommen. Bei Sicherungen unterbricht der Stromkreis, wenn er diese Bedingungen erkennt, und unterbricht die Stromzufuhr im Stromkreis. Wenn keine Sicherung vorhanden wäre, könnte der Strom in umliegende Materialien fließen, die leiten könnten. Dies könnte zu einem Stromschlag oder schweren Verbrennungen führen. Halten Sie Lampen immer in gutem Zustand und überprüfen Sie, dass die Drähte nicht freiliegen.
Halten Sie Baumwolle und andere brennbare Materialien sicher von freiliegenden Drähten fern. Defekte Glühbirnen können auch explodieren oder kurzschließen und Brände verursachen, wenn Funken mit brennbaren Materialien in Berührung kommen. LED-Leuchten sind eigentlich sicherer, da sie nicht so viel Strom verbrauchen, der übermäßige Hitze erzeugen könnte, aber stellen Sie immer sicher, dass sie keine Drähte freilegen.