Sicherungen sind Sicherheitsvorrichtungen, die den Stromkreise gegen Schäden, die durch eine Überlastung von elektrischer Strom. In den Sicherungen befindet sich ein Draht aus çhumbo oder undZinn mit unterschiedlichen Abmessungen, die einer bestimmten Temperaturgrenze standhalten und dann schmelzen, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird.
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Wozu dienen Sicherungen?
Der Hauptzweck von Sicherungen ist einen Stromkreis sicher machen. Ein plötzlicher Anstieg der Stromstärke, die durch einen Stromkreis fließt, kann zu Überhitzung, die zu Bränden, Verbrennungen etc.
Sicherungen schützen empfindliche elektronische Bauteile vor Kurzschlüsse, das sind die Fälle, in denen die elektrischer Wiederstand eines elektronischen Schaltkreises wird durch das Vorhandensein von Verunreinigungen wie Wasser, das eine große Menge an enthält, stark reduziert Mineralsalze.
Sicherungen sind auch nützlich, um Stromkreise vor Überlastungen. Die Überlastungen kommen aus dem Verteilernetz von Elektrizitätkann jedoch in schlecht dimensionierten Stromkreisen vorkommen.
Wie Sicherungen funktionieren
In den Sicherungen befindet sich ein Draht aus çhumbo oder undZinn, deren Abmessungen (Querschnittsfläche und Länge) so bemessen sind, dass es einem bestimmten maximalen elektrischen Strom standhält. Überschreitet der Strom den maximal unterstützten Wert, schmilzt der Draht und der Stromkreis wird unterbrochen, ohne dass die anderen angeschlossenen Komponenten weiter beschädigt werden.
Die Wahl von Blei oder Zinn als Material für die Herstellung von Sicherungen ist nicht zufällig – diese Metalle haben einen niedrigen Schmelzpunktd.h. sie schmelzen bei nicht sehr hohen Temperaturen.
Das Schmelzen des in den Sicherungen vorhandenen Zuleitungsdrahtes erfolgt durch a PhänomenPhysiker bekannt als Es ist gemachtJoule. Beim Joule-Effekt werden die Atome im Kristallgitter des Metalls durch den Durchgang von elektrischem Strom stärker bewegt. Der makroskopische Effekt dieser Bewegung ist der erhöhen, ansteigengibtTemperatur des Garns.
Beim Die in der Sicherung verwendeten Drahtabmessungen beeinflussen den elektrischen Widerstand dieses Drahts, die wiederum umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche des Drahtes ist - je "dicker" der Draht, desto geringer sein Widerstand, Folglich führt der Durchgang von elektrischem Strom durch diesen Draht weniger Wärme ab und die Sicherung hält höheren Stromstärken stand elektrisch. Dieses Verhalten wird beschrieben durch 2. Ohmsches Gesetz, Auschecken:
In der Formel entspricht R dem elektrischen Widerstand des Anschlussdrahts; ρ, der spezifische Widerstand des Materials; l ist die Länge des Drahtes; und A ist die Querschnittsfläche des Drahtes.
Sicherungstypen
Es gibt verschiedene Arten von Sicherungen mit unterschiedlichen Strombereichen. Alle spielen jedoch die gleichBesetzung — Unterbrechung des Stromdurchgangs durch Abschmelzen einer leitenden Verbindung.
Das gebräuchlichste Sicherungsmodell ist bekannt als Diazed. Seine Hauptanwendung ist die Sicherheit von Wohnstromkreisen, deren elektrische Ströme zwischen 2 A und 63 A variieren. Diese Art von Sicherung hat eine zylindrische Form und ist in vielen Haushalten leicht zu finden.
Sicherung und Schutzschalter
Sicherungen und Schutzschalter spielen ähnliche Funktionen in elektrischen Schaltungen funktionieren letztere jedoch etwas anders. Während Sicherungen nach einer Stromunterbrechung entsorgt werden, Leistungsschalter dürfen weiterbetrieben werden wenn kein Überhitzungsschaden vorliegt.
In den Leistungsschaltern befindet sich ein Bimetall-Klinge. Dieser Klingentyp enthält zwei verschiedene geklebte Metalle. Ausdehnungskoeffizienten, so dass sich bei einem plötzlichen Temperaturanstieg eine der Lamellen stärker ausdehnt als die andere, sie verbiegt und entwaffnendÖSchaltkreis.
Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer
