Bezpieczniki są urządzeniami zabezpieczającymi, które chronią obwody elektryczne przed szkodami, które mogą być spowodowane przeciążeniem prąd elektryczny. Wewnątrz bezpieczników znajduje się przewód dohumbo lub icyna o różnych wymiarach, wykonane tak, aby wytrzymać określoną temperaturę graniczną, a następnie stopić się, przerywając obwód prądu elektrycznego.
Popatrzrównież: Joule Effect – co to jest, rozwiązane formuły i ćwiczenia
Do czego służą bezpieczniki?
Głównym celem bezpieczników jest zabezpieczyć obwód elektryczny. Nagły wzrost natężenia prądu elektrycznego przepływającego przez obwód elektryczny może spowodować przegrzanie, które prowadzą do pożarów, oparzeń itp.
Bezpieczniki chronią wrażliwe elementy elektroniczne przed zwarcia, czyli przypadki, w których opór elektryczny obwodu elektronicznego ulega gwałtownej redukcji ze względu na obecność zanieczyszczeń, takich jak woda, która zawiera dużą ilość sole mineralne.
Bezpieczniki są również przydatne do ochrony obwodów przed przeciążenia. Przeciążenia pochodzą z sieci dystrybucyjnej Elektrycznośćjednak może się to zdarzyć w obwodach elektrycznych o nieodpowiednich wymiarach.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Jak działają bezpieczniki
Wewnątrz bezpieczników znajduje się przewód dohumbo lub icyna, którego wymiary (powierzchnia przekroju i długość) są obliczane tak, aby wytrzymać pewien maksymalny prąd elektryczny. Jeśli prąd elektryczny przekroczy maksymalną obsługiwaną wartość, drut topi się, a obwód zostaje przerwany, bez dalszych uszkodzeń innych podłączonych komponentów.
Wybór ołowiu lub cyny jako materiału do produkcji bezpieczników nie jest przypadkowy — metale te mają niską punkt fuzji, to znaczy topią się w niezbyt wysokich temperaturach.
Topienie drutu ołowianego obecnego wewnątrz bezpieczników następuje z powodu zjawiskofizyk znany jako To jest zrobioneDżul. W efekcie Joule'a przepływ prądu elektrycznego powoduje większe poruszenie atomów w sieci krystalicznej metalu. Makroskopowym efektem tego pobudzenia jest zwiększaćdajetemperatura przędzy.
W wymiary przewodu zastosowanego wewnątrz bezpiecznika wpływają na rezystancję elektryczną tego przewodu, który z kolei jest odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju poprzecznego drutu — im „grubszy” drut, tym mniejsza jego rezystancja, w konsekwencji przepływ prądu elektrycznego przez ten przewód rozproszy mniej ciepła, a bezpiecznik wytrzyma wyższe natężenia prądu elektryczny. To zachowanie jest opisane przez Drugie prawo Ohma, sprawdzić:
We wzorze R odpowiada oporności elektrycznej przewodu ołowianego; ρ, rezystywność materiału; l to długość drutu; a A jest polem przekroju drutu.
Rodzaje bezpieczników
Istnieją różne typy bezpieczników o różnych zakresach prądu elektrycznego. Jednak wszyscy grają w podobniezawód — przerwać przepływ prądu elektrycznego poprzez zatopienie ogniwa przewodzącego.
Najpopularniejszy model bezpiecznika jest znany jako Diazowani. Jego głównym zastosowaniem jest bezpieczeństwo domowych obwodów elektrycznych, których prądy elektryczne wahają się od 2 A do 63 A. Ten typ bezpiecznika ma kształt cylindryczny i można go łatwo znaleźć w wielu domach.
Bezpiecznik i wyłącznik automatyczny
Bezpieczniki i wyłączniki grają podobne funkcje w obwodach elektrycznych te ostatnie działają jednak nieco inaczej. Podczas gdy bezpieczniki są wyrzucane po przerwie w dopływie prądu, wyłączniki mogą nadal działać jeśli nie ma uszkodzeń związanych z przegrzaniem.
Wewnątrz wyłączników znajduje się ostrze bimetaliczne. Ten typ ostrza zawiera dwa różne sklejone metale. współczynniki rozszerzalności, tak więc przy nagłym wzroście temperatury jedna z blaszek rozszerza się bardziej niż druga, wyginając ją i rozbrajającyOobwód.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
HELERBROCK, Rafael. „Bezpieczniki”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fusiveis.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
