Sikringer: hva de er for, hvordan de fungerer og typer

Sikringer er sikkerhetsinnretninger som beskytter elektriske kretser mot skader som kan være forårsaket av overbelastning av elektrisk strøm. Inne i sikringene er det en ledning av çhumbo eller ogtinn av forskjellige dimensjoner, laget for å motstå en viss temperaturgrense og deretter smelte, og avbryter kretsen med elektrisk strøm.

Seogså: Joule-effekt - hva er det, løste formler og øvelser

Hva er sikringer for?

Hovedformålet med sikringer er gjøre en elektrisk krets trygg. En plutselig økning i intensiteten til elektrisk strøm som strømmer gjennom en elektrisk krets kan forårsake overoppheting, som fører til brann, brannskader etc.

Sikringer beskytter sensitive elektroniske komponenter mot kortslutning, som er tilfellene der elektrisk motstand av en elektronisk krets gjennomgår en kraftig reduksjon på grunn av tilstedeværelsen av urenheter som vann, som inneholder en stor mengde mineralsalter.

Kortslutning forårsaker plutselige økninger i ledningstemperaturen og kan forårsake brann.

Sikringer er også nyttige for å beskytte kretser mot

overbelastning. Overbelastningen kommer fra distribusjonsnettverket til elektrisitetkan imidlertid skje i dårlig dimensjonerte elektriske kretser.

Hvordan sikringer fungerer

Inne i sikringene er det en ledning av çhumbo eller ogtinn, hvis dimensjoner (tverrsnittsareal og lengde) beregnes slik at den tåler en viss maksimal elektrisk strøm. Hvis den elektriske strømmen overstiger den maksimale støttede verdien, smelter ledningen og kretsen blir ødelagt, uten at ytterligere skade på andre tilkoblede komponenter.

Valget av bly eller tinn som materiale for å lage sikringer er ikke tilfeldig - disse metallene har en lav fusjonspunkt, det vil si at de smelter ved ikke veldig høye temperaturer.

Smeltingen av ledningen som er tilstede inne i sikringene, oppstår på grunn av a fenomenfysiker kjent som Den er lagetJoule. I Joule-effekten gjør passasjen av elektrisk strøm atomene i metallets krystallgitter mer urolige. Den makroskopiske effekten av denne agitasjonen er økegirtemperatur av garnet.

Sikringer er elektriske sikkerhetsutstyr.

På ledningsdimensjoner som brukes inne i sikringen, påvirker ledningens elektriske motstand, som igjen er omvendt proporsjonal med ledningens tverrsnittsareal - jo "tykkere" ledningen, jo lavere er dens motstand, følgelig vil passering av elektrisk strøm gjennom denne ledningen spre mindre varme og sikringen vil tåle høyere strømintensiteter elektrisk. Denne oppførselen er beskrevet av 2. lov av Ohm, Sjekk ut:

I formelen tilsvarer R den elektriske motstanden til ledningen; ρ, materialets resistivitet; l er ledningens lengde; og A er tverrsnittsarealet til ledningen.

Sikringstyper

Det finnes forskjellige typer sikringer med varierende elektrisk strømområde. Imidlertid spiller alle sammeyrke - avbryt strømmen ved å smelte en ledende ledd.

Den vanligste modellen for sikring er kjent som Diazed. Hovedapplikasjonen er sikkerheten til elektriske kretser i boliger, hvis elektriske strømmer varierer mellom 2 A og 63 A. Denne typen sikringer har en sylindrisk form og er lett å finne i et stort antall hjem.

Sikring og strømbryter

Som sikringer er også strømbrytere sikkerhetsutstyr.

Sikringer og strømbrytere spiller lignende funksjoner i elektriske kretser fungerer imidlertid sistnevnte noe annerledes. Mens sikringer kastes etter avbrudd av en elektrisk strøm, brytere kan fortsette å operere hvis det ikke oppstår skader relatert til overoppheting.

Inne i strømbryterne er det en bi-metallisk blad. Denne bladtypen inneholder to forskjellige limte metaller. utvidelseskoeffisienternår en plutselig temperaturøkning øker, utvides den ene av laminatene mer enn den andre, bøyer den og avvæpningOkrets.

Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer