Siguranțe sunt dispozitive de securitate care protejează circuite electrice împotriva daunelor care pot fi cauzate de o supraîncărcare de curent electric. În interiorul siguranțelor există un fir de çumbo sau șistaniu de dimensiuni variabile, făcute să reziste la o anumită limită de temperatură și apoi să se topească, întrerupând circuitul curentului electric.
Uitede asemenea: Efect Joule - ce este, formule rezolvate și exerciții
Pentru ce sunt siguranțele?
Scopul principal al siguranțelor este faceți un circuit electric sigur. O creștere bruscă a intensității curentului electric care curge printr-un circuit electric poate provoca supraîncălzire, care duc la incendii, arsuri etc.
Siguranțele protejează componentele electronice sensibile de scurtcircuite, care sunt cazurile în care rezistență electrică a unui circuit electronic suferă o reducere bruscă din cauza prezenței impurităților precum apa, care conține o cantitate mare de saruri minerale.
Siguranțele sunt utile și pentru protejarea circuitelor supraîncărcări. Suprasolicitările provin din rețeaua de distribuție a electricitatecu toate acestea, se poate întâmpla în circuite electrice slab dimensionate.
Cum funcționează siguranțele
În interiorul siguranțelor există un fir de çumbo sau șistaniu, ale cărei dimensiuni (secțiunea transversală și lungimea) sunt calculate astfel încât să poată rezista unui anumit curent electric maxim. Dacă curentul electric depășește valoarea maximă susținută, firul se topește și circuitul este rupt, fără a fi cauzate alte daune celorlalte componente conectate.
Alegerea plumbului sau staniului ca material pentru fabricarea siguranțelor nu este întâmplătoare - aceste metale au un nivel scăzut punct de fuziune, adică se topesc la temperaturi nu foarte ridicate.
Topirea firului de plumb prezent în interiorul siguranțelor are loc datorită unui fenomenfizician cunoscut ca Este făcutJoule. În efectul Joule, trecerea curentului electric face ca atomii din rețeaua cristalină a metalului să fie mai agitați. Efectul macroscopic al acestei agitații este creștedătemperatura a firului.
La dimensiunile firului utilizate în interiorul siguranței afectează rezistența electrică a firului respectiv, care, la rândul său, este invers proporțional cu aria secțiunii transversale a firului - cu cât firul este "mai gros", cu atât este mai mică rezistența acestuia, în consecință, trecerea curentului electric prin acest fir va disipa mai puțină căldură și siguranța va rezista la intensități mai mari de curent electric. Acest comportament este descris de A doua lege a lui Ohm, verifică:
În formulă, R corespunde rezistenței electrice a firului de plumb; ρ, rezistivitatea materialului; l este lungimea firului; și A este aria secțiunii transversale a firului.
Tipuri de siguranțe
Există diferite tipuri de siguranțe cu variații de curent electric. Cu toate acestea, toți joacă la felocupaţie - întrerupeți trecerea curentului electric prin fuzionarea unei legături conductoare.
Cel mai comun model de siguranță este cunoscut sub numele de Diazed. Principala sa aplicație este siguranța circuitelor electrice rezidențiale, ale căror curenți electrici variază între 2 A și 63 A. Acest tip de siguranță are o formă cilindrică și se găsește cu ușurință într-un număr mare de case.
Siguranța și întrerupătorul
Siguranțele și întrerupătoarele rulează funcții similare în circuitele electrice, însă, acestea din urmă funcționează oarecum diferit. În timp ce siguranțele sunt aruncate după întreruperea unui curent electric, întrerupătoarele pot continua să funcționeze dacă nu se suferă daune legate de supraîncălzire.
În interiorul întreruptoarelor, există un lama bimetalica. Acest tip de lamă conține două metale lipite diferite. coeficienți de expansiune, astfel, atunci când există o creștere bruscă a temperaturii, una dintre lamine se dilată mai mult decât cealaltă, îndoind-o și dezarmantOcircuit.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
