Luminosità Lampadine in Serie: Perché la 100W Supera la 200W

Comportamento Controintuitivo del Circuito in Serie

Quando una lampadina 100W-220V e una 200W-220V a incandescenza sono collegate in serie a 220V, la lampadina 100W brilla di più. Questo sorprende molti perché la 200W è "più potente" a tensione nominale — ma il funzionamento in serie cambia tutto.

Analisi della Resistenza (Fredda vs. Calda)

I filamenti a incandescenza hanno un forte coefficiente di temperatura positivo (la resistenza aumenta ~10-15× da freddo a caldo). A tensione nominale:

• Lampadina 100W: R_hot = V²/P = 220²/100 = 484Ω
• Lampadina 200W: R_hot = 220²/200 = 242Ω

Funzionamento Circuito in Serie

Resistenza totale: 484 + 242 = 726Ω

Corrente del circuito: I = 220V / 726Ω = 0,303A

Divisione della tensione (proporzionale alla resistenza):

• Sulla lampadina 100W: V₁₀₀ = 0,303A × 484Ω = 146,7V
• Sulla lampadina 200W: V₂₀₀ = 0,303A × 242Ω = 73,3V

Potenza dissipata effettiva:

• Lampadina 100W: P = I²R = 0,303² × 484 = 44,4W
• Lampadina 200W: P = 0,303² × 242 = 22,2W

Perché Accade Questo

In serie, la corrente è identica attraverso entrambe le lampadine. Potenza = I²R, quindi la lampadina a resistenza maggiore (100W) dissipa più potenza. Il filamento della 100W funziona più caldo, più vicino alla sua temperatura di progetto, producendo più luce visibile per watt.

Sfumature Reali

• Il rapporto resistenza fredda differisce da quella calda; il picco di corrente iniziale favorisce la lampadina a resistenza minore
• Costanti termiche diverse; la luminosità può cambiare durante il riscaldamento
• Lampadine LED/CFL "watt equivalenti" si comportano in modo completamente diverso (elettronica attiva)

Principio Generale

In serie: maggiore resistenza → maggiore caduta di tensione → maggiore dissipazione di potenza → più brillante (per carichi resistivi). In parallelo: minore resistenza → maggiore corrente → maggiore potenza → più brillante.