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短路的根本原因是因为并联电阻相差太大么?

时间:2018-04-12 09:17来源:嘉创达电源科技 作者:深圳嘉创达电源 点击:
嘉创达电源科技
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题主这个问题有点意思。事实上,普通大众完全可能提出类似问题。记得某年在北京参加工业博览会,我在ABB的展台上接待参观者,就有许多人对短路提出疑问,而起因与断路器开断短路电流相关。

既然如此,我给大家科普一下短路的知识吧,顺带着回答题主的问题。

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我们知道,电路是由电源、连接导线和负载共同构成的。我们要想到一个重要问题:连接导线并不是万能的,它只能允许某允许值以下的电流流过,这个电流叫做导线的额定载流量。如果电流大于导线的额定载流量,则导线会发热,它的绝缘能力会下降,严重时可能发生电气火灾。

同时,电源和负载同样也不允许流过过大的电流,它们都有规定的额定电流值。超过额定电流,电源和负载也会发生过热和绝缘破坏等问题。

我们把超过额定电流的过载电流和短路电流合并称为过电流。

什么叫做短路呢?短路指的就是电路中出现超过额定电流数倍乃至于数十倍的故障电流。短路电流会在很短时间内使得线路剧烈发热,从而导致系统濒临瓦解。

我们看下图:


这张图中告诉我们几件事情:

第一:计算电流时不能把电源内阻r给忽略掉;

如果我们设外电路的等效电阻是R,则路端电压U为:

 

一般地,电源内阻r远远小于外电路等效电阻R,因此路端电压U约等于电源电动势E。

第二:当两只电阻阻值相差极大时,它们并联后的等效电阻阻值可以按较小电阻阻值来计算;

设两只电阻为R1和R2,且R1远大于R2,即  。如图所示它们相互并联,则等效电阻为:

上式中,因为R1远大于R2,其分母1+R2/R1约等于1,故等效电阻R约等于R2。

对于题主的题设图,左图的等效电阻就是导线电阻,而右图的1欧电阻与1000欧电阻并联后的等效电阻为:

可见其等效电阻约等于较小的电阻阻值1欧。

第三:导线的额定载流量是按额定电流来选择的,在实际使用是不能让线路电流大于导线的额定载流量

例如额定电流是1A,我们就选择1A载流量的导线来连接电源与负载;如果额定电流是10A,我们当然就选择10A额定载流量的导线。

如果电源电动势是12V,对于题主的右图,则导线中流过的电流近似等于12A。若我们选用的就是额定载流量为12A的导线,那么这12A电流对于系统来说属于正常运行电流;如果我们选用的是额定载流量为6A的导线,那么这12A的电流对于系统来说就属于短路电流了。

可见,题主的主题:“短路的根本原因是因为并联电阻相差太大么?”,从根本上讲就是错误的。

作者:Patrick Zhang
来源:知乎 (责任编辑:admin)
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