Tässä on jo hienoja vastauksia, mutta ajattelin, että matematiikan näyttäminen auttaisi ymmärtämisessä.
HUOMAUTUKSET
- Jotta asiat olisivat hieman yksinkertaisempia, keskitymme puhtaasti resistiivisiin kuormituksiin ja jätämme huomiotta impedanssin, tehokertoimen jne.
- Saadaksesi tarkemman tuloksen, me sisältää piirin kaikkien johdotusten vastuksen. Kaikissa esimerkeissä oletetaan, että käytetään 200 '12 AWG-kuparilangkaa (0,00193 ohmia / jalkaa). Ellei toisin mainita
Aloitetaan yksinkertaisesta piiristä, joka sisältää vain yhden 60 watin lampun.
Voimme laskea kokonaisresistanssin näin
Rt = R1 + R2
Here Rt
on kokonaisresistanssi, R1
on lampun vastus, kun taas R2
on langan vastus.
Rt = 240 ohmia + 0.386 ohmia Rt = 240.386 ohmia
Seuraavaksi voimme käyttää Ohmin lakia laskemaan piirin läpi kulkeva kokonaisvirta.
It = E / Rt It = 120 volttia / 240,386 ohmia It = 0,499 ampeeria
Tämän esimerkin avulla näet, että piiri vetää vain noin puolen ampeeria.
Mitä tapahtuisi, jos poistaisimme hehkulampun ja "suorittaisimme virtapiirin loppuun"?
Kun hehkulamppu on kadonnut, ainoa vastus piiri on johdin.
Rt = 0,386 ohmia
Tämän avulla lasketaan virta
Se = 120 volttia / 0,386 ohmia Se = 310,88 ampeeria
Pystymme virranottoon, joka on 15,5-kertainen katkaisijan sallimaan nimellisvirtaan (20 ampeeria). Tämä saa virrankatkaisijan laukaisemaan ja avaamaan piirin.
Seuraavaksi tarkastellaan monimutkaisempaa esimerkkiä, jossa meillä on kolme rinnakkaista polttimoa.
Rinnakkaispiirin resistanssin laskeminen ei ole niin yksinkertaista kuin vastusten yhteenlaskeminen. Sen sijaan olet lisännyt vastavuoroiset ja jakamalla 1 tuloksella.
Rt = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) Rt = 1 / (1/240 ohmia + 1/240 ohmia + 1/240 ohmia) Rt = 80 ohmia koodi >
Seuraavaksi meidän on lisättävä piirin johtimen vastus.
Rt = 80 ohmia + 0.386 ohmia Rt = 80.386 ohmia
Voimme laskea virran piirin kautta:
Se = 120 volttia / 80,386 ohmia It = 1,49 ampeeria
Lopuksi poista yksi polttimoista ja "tee piiri loppuun".
Tässä esimerkissä lampun vastus korvataan 1 '12 AWG-kuparilangasta.
Rt = 1 / (1/240 ohmia + 1/240 ohmia + 1 / 0,00193 ohmia Rt = 0,001929969 ohmia
Jälleen on lisättävä piirin johtimen vastus.
Rt = 0.001929969 ohmia + 0.386 ohmia Rt = 0.387929969 ohmia
Erääntyy Pienelle vastukselle voidaan olettaa, että virta on melko suuri.
Se = 120 volttia / 0,3887929969 ohmia It = 309,3341829759 ampeeria
Kerran a Virran vahvistus on yli 15,5 kertaa nimellinen piirikapasiteetti, jonka pitäisi toivottavasti laukaista katkaisija.
tl; dr
"Suorittamalla piiri" todella luomaan oikosulun (matalan vastuksen polku). Koska vastus tämän polun läpi on niin pieni, virta on aina melko suuri. Katkaisija reagoi suureen virtaan ja avaa piirin ennen kuin johdot voivat vaurioitua.