サイバーフィジックス-短絡

短絡

KS3とGCSEの両方で短絡の影響と危険性に注意する必要があります。 ‘A’レベルでは、コンポーネントがなぜそれほど電流を通さないのかを理解する必要があります。 説明については、以下を参照してください。

短絡は、電流が追従するための低抵抗経路です。 それは、電流の大部分がこの簡単な経路を通って流れることを可能にし、それが「短絡している」部品を通って流れることはほとんどありません。 短絡された球根を’出かけるか、または非常に多くの調光器行くことを観察します、モーターは回ることを止め、スピーカーは音を作り出すことを止めます。

ここでは、各電球の電圧降下を測定しています。 それらは直列で等しい抵抗であるため、電源からの電圧を共有し、それぞれ4.5Vを得ます。

ここでは、1つの電球が「短絡」されています。 それはワイヤーの繊維と並行してあり、従って非常に低い結合された抵抗を持っている球根およびワイヤー組合せはで電圧のほとんど分け前を得all.It したがって、”消灯”し、まったく点灯しません。

他の電球はバッテリーからほぼすべての電圧を取得するため、前の回路の2つよりも明るくなります。 それの両端の電圧降下は、電圧計の完全な9Vを測定します。

短絡により、電源またはそのような負荷用に設計されていない配線に非常に高い電流が流れる可能性があります。 これは火災危険の非常に熱いワイヤーそして作成で起因できる。 部品の損傷が発生する可能性があります。

回路には通常、”短い”電流が流れすぎると”吹く”ヒューズが含まれています。 大電流はヒューズワイヤを溶融させ、それが回路内に隙間を作り、接続を破壊し、火災が発生したり、高価な部品が燃え尽きる前に電流の流れを停止させ 従ってヒューズは装置を保護し、火災危険を防ぐのを助ける両方。

セルまたはバッテリの短絡

セルまたはバッテリを短絡すると、回路全体が短絡されます。 短絡線にも非常に高い電流が流れ、実質的に部品を通過するものはありません。 すべての球根等。 それらを通ってほとんど電流を得ないでしょう。 短絡線とバッテリーは非常に熱くなるでしょう!

Crocクリップのコンポーネントを短絡してみてください。…..

なぜ”短絡”が発生するのですか?

部品が並列している場合、組み合わせの抵抗はどちらかの単独部品よりも低くなります。

従って、部品が行なうワイヤーの部分と平行にあれば短絡された部品の組合せに単独でワイヤーの部品か部分が持っているよりより少ない抵抗があり、従って短絡された部品は接続ワイヤーよりより少ない抵抗がある組合せの部分である!従ってそれは繊維の電圧の少しだけ分け前を得る(それ自身でなければ。… そして、それはとにかく多くを取得します!).

他の電球と直列に接続されている電球が短絡されている場合、それはまったくストランドに接続されていないかのようになります。 それは電池からの潜在的な低下の事実上分け前を得ないし、従って少しだけ流れおよびそれはつきません。 ストランドの電流は増加し(ストランドの抵抗が減少するにつれて)、他の電球はより明るく点灯します(まったく接続されていない場合と同じように)。

ストランド内の電球自体が短絡されている場合、それはまだバッテリーからの完全な電位降下を取得しますが、このような並列配置では、バッテリーから引き出された大電流の最大のシェアは、最も低い抵抗のストランド-短絡線を通って流れます。 ワイヤーはライオンの分け前を得、部品は事実上どれも得ないし、電池からのエネルギーは急速に流出する。 このような大きな電流が流れ、バッテリとワイヤが非常に熱くなります。 これは火を引き起こす可能性があります! 実験室のパックに接続されたとき単一の部品をショートさせれば安全スイッチは問題を引き起こすことから危険なほど高い流れを停止する”旅行”。

LOJ(reviewed May2005)

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