Una pregunta sobre la bombilla de navidad

Esto puede parecer una tarea, pero no lo es. En realidad está relacionado con la Navidad. Mis luces navideñas frente a la casa están construidas a partir de segmentos. Cada segmento consta de 16 bombillas incandescentes conectadas en serie. Cada bombilla tiene una clasificación de 1,5 V 0,07 A, por lo que necesitan una fuente de alimentación de 24 V. Yo uso cientos de estos.

El problema es que no puedo obtener bombillas de repuesto idénticas este año. Solo puedo obtener 2.4V 0.07A. Mi pregunta aquí es simple: ¿Qué sucede si conecto estas bombillas en serie?

Para simplificar, si conecto 2.4V 0.07A y 1.6V 0.07A juntos en serie, ¿qué sucede? ¿Cuál de ellos será más brillante o más oscuro? ¿O brillarán igual? ¿Puedo considerar una bombilla tan pequeña como una carga resistiva pura? ¿Puedo esperar una resistencia constante en cada bombilla y usar la ley de Ohm para calcular el resto?

Su resistencia pero tungsteno es un PTC no lineal con relación 1:10 de frío a caliente. Entonces no es una resistencia ideal (pura). El resultado es una bombilla de 2,4 V que parece consumir un 50 % más de energía con la misma corriente y será más brillante que las demás, pero normal.
Mi vieja bombilla incandescente estándar parecía tomar 5V (¿6V?). Lo estoy usando como indicador de potencia y carga de fondo para mi equipo ATX-to-bench-power. Usando una batería de 1.5V no tengo luz, y 3V (dos baterías) tengo una luz tenue. Quemé una bombilla probando un suministro de 12V. No recuerdo cuántos había en la cuerda.

Respuestas (2)

Se aplica la ley de Ohm y esas bombillas son, de hecho, simples cargas resistivas. Para obtener la corriente en serie, primero obtenga la resistencia equivalente a la tensión y corriente nominales para cada tipo de lámpara. Sume estas resistencias y, a partir de eso, y del voltaje aplicado a todo el segmento, obtenga la corriente en serie.

Las bombillas con una clasificación de voltaje más baja probablemente brillarán más que las de clasificación más alta. Como ambos tipos están en serie, la misma corriente pasa a través de ellos. Sin embargo, la energía disipada (en forma de luz y calor) por el filamento puede ser diferente.

De una nota de aplicación para componentes de lámparas aeroespaciales:

Voltios de diseño: el voltaje para el que se diseñó originalmente la lámpara. Todas las demás clasificaciones (amperios, brillo y vida útil) se miden a este voltaje y se pueden cambiar volviendo a clasificar el voltaje. ... La potencia de las velas es directamente proporcional a la potencia de 3,5 de la relación del voltaje aplicado y se puede aumentar a expensas de la vida útil de la lámpara.

¿Es esa cifra de potencia de 3,5 aplicable solo a la temperatura del filamento que se espera que corresponda con el voltaje de diseño, o se mantiene en un amplio rango? Me imagino que hay algún punto por debajo del cual la relación se rompe, ya que muchas lámparas realmente no parecen hacer mucho a 1/4 de voltaje, mientras que 1/128 de la salida de una buena lámpara aún debería ser bastante visible.
@supercat La cifra de potencia es una aproximación que funciona dentro de un rango representativo del uso/tolerancia típica (se debe consultar la hoja de datos). Más allá de ese rango, como en el ejemplo que proporcionó, la suposición de relación lineal no se cumple.

Sí, la ley de Ohm se aplica regularmente. Simplemente vuelva a calcular el voltaje de suministro o el número de bombillas.

No voy a reemplazar todas las bombillas. Quiero saber qué sucede cuando conecto diferentes tipos en serie.
La resistencia de la bombilla de 2,4 V es de 24 ohmios, la de 1,5 V es de 21 ohmios. Entonces, si reemplaza la mitad de las bombillas con las de 2,4 V, la resistencia de un segmento aumentará en 24 ohmios. Puede compensar este aumento acortando una bombilla en segmento. Simplemente inserte un trozo de papel de aluminio en el portalámparas en lugar de una bombilla. La corriente seguirá siendo la misma.
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