Ασφάλειες είναι συσκευές ασφαλείας που προστατεύουν το ηλεκτρικά κυκλώματα ενάντια στη ζημιά που μπορεί να προκληθεί από υπερφόρτωση ηλεκτρικό ρεύμα. Μέσα στις ασφάλειες, υπάρχει ένα καλώδιο ντοΧάμπο ή καικασσίτερος διαφόρων διαστάσεων, κατασκευασμένα για να αντέχουν ένα ορισμένο όριο θερμοκρασίας και στη συνέχεια να λιώσουν, διακόπτοντας το κύκλωμα του ηλεκτρικού ρεύματος.
Κοίταεπίσης: Joule Effect - τι είναι, λύθηκαν οι τύποι και οι ασκήσεις
Σε τι χρησιμεύουν οι ασφάλειες;
Ο κύριος σκοπός των ασφαλειών είναι Κάντε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ασφαλές. Μια ξαφνική αύξηση της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει μέσω ενός ηλεκτρικού κυκλώματος μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση, που οδηγούν σε πυρκαγιές, εγκαύματα κ.λπ.
Οι ασφάλειες προστατεύουν ευαίσθητα ηλεκτρονικά εξαρτήματα από βραχυκυκλώματα, που είναι οι περιπτώσεις όπου το ηλεκτρική αντίσταση ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος υφίσταται απότομη μείωση λόγω της παρουσίας ακαθαρσιών όπως το νερό, το οποίο περιέχει μεγάλη ποσότητα ανόργανα άλατα.
Οι ασφάλειες είναι επίσης χρήσιμες για την προστασία των κυκλωμάτων υπερφόρτωση. Οι υπερφορτώσεις προέρχονται από το δίκτυο διανομής του ηλεκτρική ενέργεια, ωστόσο, μπορεί να συμβεί σε ηλεκτρικά κυκλώματα με χαμηλή διάσταση.
Πώς λειτουργούν οι ασφάλειες
Μέσα στις ασφάλειες, υπάρχει ένα καλώδιο ντοΧάμπο ή καικασσίτερος, των οποίων οι διαστάσεις (εμβαδόν διατομής και μήκος) υπολογίζονται έτσι ώστε να αντέχει σε ένα ορισμένο μέγιστο ηλεκτρικό ρεύμα. Εάν το ηλεκτρικό ρεύμα υπερβεί τη μέγιστη υποστηριζόμενη τιμή, το καλώδιο λιώνει και το κύκλωμα έχει σπάσει, χωρίς να προκληθούν περαιτέρω ζημιές στα άλλα συνδεδεμένα εξαρτήματα.
Η επιλογή μολύβδου ή κασσίτερου ως υλικού για την κατασκευή ασφαλειών δεν είναι τυχαία - αυτά τα μέταλλα έχουν χαμηλή τιμή σημείο σύντηξης, δηλαδή λιώνουν σε όχι πολύ υψηλές θερμοκρασίες.
Η τήξη του σύρματος μολύβδου που υπάρχει μέσα στις ασφάλειες συμβαίνει λόγω α φαινόμενοφυσικός γνωστός ως Είναι φτιαγμένοΜονάδα ενέργειας ή έργου. Στο φαινόμενο Joule, η διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος καθιστά τα άτομα στο κρυσταλλικό πλέγμα του μετάλλου πιο ταραγμένα. Το μακροσκοπικό αποτέλεσμα αυτής της ανάδευσης είναι το αυξάνουνδίνειθερμοκρασία του νήματος.
Στο Οι διαστάσεις καλωδίων που χρησιμοποιούνται μέσα στην ασφάλεια επηρεάζουν την ηλεκτρική αντίσταση αυτού του καλωδίου, το οποίο, με τη σειρά του, είναι αντιστρόφως ανάλογο με την περιοχή διατομής του σύρματος - το "παχύτερο" το σύρμα, τόσο χαμηλότερη είναι η αντίστασή του, κατά συνέπεια, η διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού του καλωδίου θα διαλύσει λιγότερη θερμότητα και η ασφάλεια θα αντέξει σε υψηλότερες εντάσεις ρεύματος ηλεκτρικός. Αυτή η συμπεριφορά περιγράφεται από 2ος νόμος του Ohm, ολοκλήρωση παραγγελίας:
Στον τύπο, το R αντιστοιχεί στην ηλεκτρική αντίσταση του καλωδίου μολύβδου. ρ, η αντίσταση του υλικού. l είναι το μήκος του σύρματος. και το Α είναι η περιοχή διατομής του καλωδίου.
Τύποι ασφαλειών
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ασφαλειών με ποικίλες περιοχές ηλεκτρικού ρεύματος. Ωστόσο, όλοι παίζουν το ίδιοκατοχή - διακόψτε τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος με τη σύντηξη ενός αγώγιμου συνδέσμου.
Το πιο κοινό μοντέλο ασφάλειας είναι γνωστό ως Διαγνώστηκε. Η κύρια εφαρμογή του είναι η ασφάλεια οικιακών ηλεκτρικών κυκλωμάτων, των οποίων τα ηλεκτρικά ρεύματα κυμαίνονται μεταξύ 2 A και 63 A. Αυτός ο τύπος ασφάλειας έχει κυλινδρικό σχήμα και βρίσκεται εύκολα σε μεγάλο αριθμό σπιτιών.
Ασφάλεια και διακόπτης κυκλώματος
Παίζουν ασφάλειες και διακόπτες κυκλώματος παρόμοιες λειτουργίες στα ηλεκτρικά κυκλώματα, ωστόσο, τα τελευταία λειτουργούν κάπως διαφορετικά. Ενώ οι ασφάλειες απορρίπτονται μετά τη διακοπή ενός ηλεκτρικού ρεύματος, το οι διακόπτες ενδέχεται να συνεχίσουν να λειτουργούν εάν δεν υποστεί ζημιά που σχετίζεται με υπερθέρμανση.
Μέσα στους διακόπτες, υπάρχει ένα διμεταλλική λεπίδα. Αυτός ο τύπος λεπίδας περιέχει δύο διαφορετικά κολλημένα μέταλλα. συντελεστές επέκτασης, επομένως, όταν υπάρχει ξαφνική αύξηση της θερμοκρασίας, ένα από τα ελάσματα διαστέλλεται περισσότερο από το άλλο, κάμπτοντάς το και παροπλισμόςΟκύκλωμα.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής