Предпазители са защитни устройства, които защитават електрически вериги срещу щетите, които могат да бъдат причинени от претоварване на електрически ток. Вътре в предпазителите има жица от ° Схамбо или икалай с различни размери, направени да издържат на определена температурна граница и след това да се стопят, прекъсвайки веригата на електрическия ток.
Вижсъщо: Ефект на Джоул - какво е това, решени формули и упражнения
За какво са предпазителите?
Основната цел на предпазителите е направете електрическа верига безопасна. Внезапно увеличаване на интензивността на електрическия ток, протичащ през електрическа верига, може да причини прегряване, които водят до пожари, изгаряния и др.
Предпазителите предпазват чувствителните електронни компоненти от къси съединения, които са случаите, когато електрическо съпротивление на електронна схема претърпява рязко намаляване поради наличието на примеси като вода, която съдържа голямо количество минерални соли.
Предпазителите също са полезни за защита на веригите от претоварвания. Претоварванията идват от дистрибуторската мрежа на електричествообаче може да се случи в лошо оразмерени електрически вериги.
Как работят предпазителите
Вътре в предпазителите има жица от ° Схамбо или икалай, чиито размери (площ на напречното сечение и дължина) са изчислени така, че да може да издържи определен максимален електрически ток. Ако електрическият ток надвишава максимално поддържаната стойност, проводникът се топи и веригата се прекъсва, без да се причиняват допълнителни повреди на другите свързани компоненти.
Изборът на олово или калай като материал за направата на предпазители не е случаен - тези метали имат ниско ниво точка на синтез, тоест те се топят при не много високи температури.
Топенето на оловния проводник, присъстващ вътре в предпазителите, се дължи на a явлениефизик познат като Направено еДжоул. В ефекта на Джоул, преминаването на електрически ток прави атомите в металната кристална решетка по-развълнувани. Макроскопичният ефект на тази агитация е нараствадаватемпература от преждата.
В размерите на проводниците, използвани вътре в предпазителя, влияят на електрическото съпротивление на този проводник, което от своя страна е обратно пропорционално на площта на напречното сечение на проводника - колкото по-дебел е проводникът, толкова по-ниско е неговото съпротивление, следователно преминаването на електрически ток през този проводник ще разсейва по-малко топлина и предпазителят ще издържи на по-висока интензивност на тока електрически. Това поведение е описано от 2-ри закон на Ом, Разгледайте:
Във формулата R съответства на електрическото съпротивление на оловния проводник; ρ, съпротивлението на материала; l е дължината на проводника; и А е площта на напречното сечение на проводника.
Видове предпазители
Има различни видове предпазители с различен диапазон на електрически ток. Всички обаче играят на същотопрофесия - прекъсване на преминаването на електрически ток чрез сливане на проводяща връзка.
Най-често срещаният модел предпазител е известен като Диазиран. Основното му приложение е безопасността на битовите електрически вериги, чиито електрически токове варират между 2 A и 63 A. Този тип предпазители имат цилиндрична форма и лесно се намират в голям брой домове.
Предпазител и прекъсвач
Играят предпазители и прекъсвачи подобни функции в електрическите вериги обаче последните работят малко по-различно. Докато предпазителите се изхвърлят след прекъсване на електрически ток, прекъсвачите могат да продължат да работят ако не се претърпят повреди, свързани с прегряване.
В прекъсвачите има a биметално острие. Този тип острие съдържа два различни залепени метала. коефициенти на разширение, по този начин, когато има внезапно повишаване на температурата, една от пластините се разширява повече от другата, огъвайки я и обезоръжаващОверига.
От Рафаел Хеллерброк
Учител по физика