Запобіжники є пристроями захисту, які захищають електричні схеми від шкоди, яка може бути заподіяна перевантаженням електричний струм. Всередині запобіжників є дріт çхамбо або іолово різних розмірів, зроблені витримувати певну температурну межу, а потім плавитися, перериваючи ланцюг електричного струму.
Дивисьтакож: Ефект Джоуля - що це, вирішені формули та вправи
Для чого призначені запобіжники?
Основне призначення запобіжників - зробити електричний ланцюг безпечним. Може спричинити раптове збільшення інтенсивності електричного струму, що протікає через електричну ланцюг перегрів, що призводять до пожеж, опіків тощо.
Запобіжники захищають чутливі електронні компоненти від коротке замикання, які є випадками, коли електричний опір Електронна схема зазнає різкого зменшення через наявність таких домішок, як вода, яка містить велику кількість мінеральні солі.
Запобіжники також корисні для захисту ланцюгів від
перевантаження. Перевантаження надходять від розподільчої мережі електрика, однак, це може відбуватися в погано розмірених електричних ланцюгах.Як працюють запобіжники
Всередині запобіжників є дріт çхамбо або іолово, розміри якого (площа перерізу та довжина) розраховані так, щоб він міг витримувати певний максимальний електричний струм. Якщо електричний струм перевищує максимально допустиме значення, провід плавиться і ланцюг обривається, без подальших пошкоджень інших підключених компонентів.
Вибір свинцю або олова як матеріалу для виготовлення запобіжників не випадковий - ці метали мають низький вміст точка плавлення, тобто вони плавляться при не дуже високих температурах.
Плавлення свинцевого дроту, що знаходиться всередині запобіжників, відбувається через явищефізик відомий як Це зробленоДжоуль. В ефекті Джоуля проходження електричного струму робить атоми в кристалічній решітці металу більш збудженими. Макроскопічний ефект цього збудження полягає в збільшуватидаєтемператури пряжі.
В розміри проводів, що використовуються всередині запобіжника, впливають на електричний опір цього дроту, яка, в свою чергу, обернено пропорційна площі перерізу дроту - чим «товщі» дроти, тим менше його опір, отже, проходження електричного струму через цей провід буде розсіювати менше тепла, а запобіжник витримуватиме більшу інтенсивність струму електричний. Ця поведінка описується 2-й закон Ома, перевіряти:
У формулі R відповідає електричному опору свинцевого дроту; ρ, питомий опір матеріалу; l - довжина дроту; а А - площа поперечного перерізу дроту.
Типи запобіжників
Існують різні типи запобіжників з різним діапазоном електричного струму. Однак усі грають те самеокупація - перервати проходження електричного струму, сплавивши провідну ланку.
Найпоширеніша модель запобіжника відома як Діазований. Основним його застосуванням є безпека житлових електричних ланцюгів, електричні струми яких коливаються від 2 А до 63 А. Цей тип запобіжників має циліндричну форму і його легко знайти у великій кількості будинків.
Запобіжник і вимикач
Грають запобіжники та автоматичні вимикачі подібні функції в електричних ланцюгах, однак, останні діють дещо інакше. Хоча запобіжники відкидаються після переривання електричного струму, вимикачі можуть продовжувати працювати якщо пошкодження, пов’язані з перегрівом, не зазнані.
Всередині автоматичних вимикачів є біметалеве лезо. Цей тип клинка містить два різні склеєні метали. коефіцієнти розширення, таким чином, коли відбувається різке підвищення температури, одна з пластин розширюється більше, ніж інша, згинаючи її і роззброєнняОланцюга.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
