![[전자·전기] 직렬과 병렬에서의 LED(전구) 밝기 차이](https://img1.daumcdn.net/thumb/R750x0/?scode=mtistory2&fname=https%3A%2F%2Fblog.kakaocdn.net%2Fdn%2FQTtnd%2Fbtq5oadR6u1%2FnWnRrPj4aCaCCf04jUPBO1%2Fimg.jpg)
이게 내가 궁금했던 그거다.
직렬과 병렬에서 왜 전구의 밝기 차이가 나는가. 또, 얼마나 나는가?
LED의 밝기는 전력에 따라 달라진다.
전력이란 무엇인가?
전력은 '단위 시간 당 전류가 할 수 있는 일의 양'을 말한다.
단위로는 와트를 사용하고, W로 사용한다. (출처 : 위키피디아)
계산은 전류와 전압의 곱으로 이뤄진다.
이다.
일의 양이라는 것은 '에너지'를 의미한다.
그러므로 소모 전력이란, 시간 당 에너지를 얼마나 소모하는가와 같다.
LED의 밝기가 전력에 따라 달라지는 것은 당연한 일이다.
정확히 비례하지는 않는다. 손실 등 여러 이유가 있기 때문.
직렬에서의 전력
지난 번에 포스팅한 '옴의 법칙'에 따라
동일한 LED가 직렬로 2개 연결되었을 때, 전류와 전압을 계산하였다.
이때 각 LED에 걸리는 전력은 3V * 1A = 3W 가 되겠다.
만약 LED가 하나인 경우, 6V * 2A = 12W가 되므로, 직렬 연결 시 각 전구의 소모 전력은 1/4 가 된다.
병렬에서의 전력
옴의 법칙에 따라 해당 회로의 전류와 전압을 계산하였다.
이때 각 LED에 소모되는 전력은 6V * 2A = 12W 가 되므로
총 24W를 소모한다. 즉, 직렬 연결 때 보다 4배를 더 소모한다.
그러면 실제로 밝기 차이도 4배 가까이 나야하지 않는가?
안나면 억울해...
아두이노를 통한 소모전력에 따른 LED 밝기 실험
아두이노를 통해 전구의 밝기 차이를 직접 확인해보았다.
조도의 측정은 내 폰 (갤럭시 S10e)를 통해 이뤄졌다.
조도센서 모듈이 없으므로 ㅠㅠ
직렬 연결의 경우,
최대 3270lx 가 나왔다.
병렬 연결의 경우,
4089lx 가 나왔다.
실험에 대한 고찰 및 결론
이렇게 제목을 쓰니까 무슨 레포트라도 작성하는 기분이다.
아무튼, 최대값 기준
| 직렬연결 | 병렬연결 |
| 3270 lx | 4089 lx |
병렬이 밝은 것은 맞지만 직렬과 크게 차이가 나는 것은 아니다.
왜 이런 결과가 나오게 되었을까?
1) 조도센서와 LED간의 거리가 일정하지 못함.
2) 소모 전력과 LED의 밝기가 정확히 정비례하는 것은 아님.
(저항을 달지 않아서 더 차이가 심할 것이다.)
3) 여타 손실 (전선에서 일어나는 등) 및 개인 오차
정도가 생각이 된다.
그냥 전력량 측정 모듈을 하나 사서 확인하는게 더 빠르지 않을까 싶다.
모듈에 비해서 배송비가 너무 비싼 걸 어떡하나 ㅠㅠ