Kul leksak, den där hemsidan från universitetet i Colorado. Jag testade att göra en krets som simulerade vad som händer då jag kör med två seriekopplade lampor, en 6V 2,4W och en 6V 3W. Jag ställde in maximal spänning (topp till topp) på generatorn till 12V.
Jag använde resistansvärden beräknade från lampornas märkspänning och märkeffekt.
Lampa 1 (motsv. baklampa): 6V 3W 0,5A 12 ohm
Lampa 2 (motsv. framlampa): 6V 2,4W 0,4A 15 ohm
Toppspänningen för baklampan blir då 5V och framlampan 7V. Framlampan bör då lysa starkare pga samma ström, men högre effekt (P=U*I=7*I för framlampan jämfört med P=5*I för baklampan). Det stämmer även med empirin från min labbuppkoppling. Strömmen i kretsen blir ca. 0,45A topp till topp, vilket bör stämma med formeln P=UI. P=2,4+3=12*0,45=U*I.
Addendum: Med "topp till topp"-ström på 0,45A blir "topp till topp"-effekten P
pp(fram) = 7*0,45 = 3,15W och motsvarande för baklampan P
pp(bak) = 5*0,45 = 2,25W.
Addendum 2: Tidsförloppet är naturligtvis inte realistiskt. Frekvensen för generatorn i simuleringen är inställd på 0,5Hz, vilket är väldigt långsamt jämfört med cykelgeneratorns frekvens vid hastigheter på exempelvis 10-15 km/h.
Addendum 3: Motsvarande simulering för parallellkopplade lampor. Här är spänningen lika över båda lamporna, 12V. Istället är det strömmen som är högre för baklampan (1A topp till topp) jämfört med framlampan (0,8A). "Topp till topp"-effekten för baklampan blir i det här fallet Ppp(bak) = U*I = 12*1 = 12W och för framlampan Ppp(fram) = 12*0,8 = 9,6W. Det tycks också stämma med empririn ifrån min labbuppkoppling, att baklampan lyser starkare vid parallellkoppling.
Addendum 4: Jag funderade även över vad som skulle hända om jag använde en 6V 0,6W lampa bak vid parallellkoppling, såsom föreslogs i inlägg #41, punkt 1. Så jag gjorde en simulering för det fallet också.
Värdena för en sådan baklampa blir då som följer (baserat på märkspänning och märkeffekt):
6V 0,6W 0,1A 60 ohm
"Topp till topp"-effekter för detta system:
Ppp(bak) = U*I = 12*0,2 = 2,4W
Ppp(fram) = U*I = 12*0,8 = 9,6W
Jag tänker att baklampan i det här systemet bara "ger" (eller "drar"?) ca. 1/4 så mycket effekt som framlampan och att baklampan kan komma att lysa alldeles för svagt i förhållande till framlampan. För det seriekopplade systemet ovan gav baklampan ca 2/3 av framlampans effekt (2,25W/3,15W=0,71 eller 71% för att vara exakt).
Om jag i ett parallellkopplat system vill att baklampan ska lysa med ungefär samma styrka relativt framlampans sken (ca. 2/3 eller 71%) så kanske jag därför behöver ha en baklampa som ligger någonstans mellan 3W och 0,6W. Jag tror dock att det blir svårt att hitta en sådan lampa på marknaden. V.g. 6V-lampor med E10 skruvsockel har jag bara sett 3W, 2,4W och 0,6W. Möjligen även 0,3W (0,05A), men en sådan tycks jag inte vara hjälpt av.
Addendum 5: Jag testade mig fram lite för att hitta en teoretisk märkeffekt på en 6V-lampa att ha bak, som borde ge ca. 71% av effekten från en 6V 2,4W framlampa. Jag kom fram till att det i så fall troligen hade varit bäst med en lampa med följande värden: 6V 1,7W 0,28A 21 ohm. Det ger en "topp till topp"-effekt på ca. P = UI = 0,57*12 = 6,84W för baklampan, jämfört med 0,8*12=9,6W för framlampan, under förutsättning att generatorn levererar 12V topp till topp.
Att man skulle få ut så mycket spänning från generatorn med den belastningen är väl knappast troligt och om det ändå skulle ske så är väl risken överhängande att man bränner lamporna.
Jag funderar nu på det här med att använda lampor med en annan märkspänning än 6V då jag kör med parallellkoppling. Jag skulle ju antingen kunna välja att gå upp i märkspänning (12V-lampor) eller att gå ned (3V-lampor). Frågan är vad som ger bäst resultat. Jag är osäker. Jag skulle ju kunna börja med att simulera vad som händer om jag använder 12V-lampor.
Addendum 6: Antag att jag kör med två 12V-lampor parallellkopplade. Det finns t.ex. 12V 3W-lampor med E10 skruvsockel, som jag tror används på vissa mopeder. Jag testar att simulera med två av dessa parallellkopplade.
12V 3W ger värdena 0,25A och 4 Ohm med Ohms lag och formeln P = UI. Det ger en rimlig ström, 0,25+0,25=0,5A. Borde kunna levereras av generatorn.
Edit: För Addendum 6 ovan så både skrev jag fel och räknade fel. "12V 6W" skulle naturligtvis vara "12V 3W". Och resistansen för dessa lampor blir 48 Ohm, inte 4 Ohm (R=U/I=12/0,25 med Ohms lag, inte R=U*I=12*0,25 som jag använde och fick fram 4 Ohm). Bilden nedan utbytt till lampor med 48 Ohms resistans istället för lampor med 4 Ohm.
