为什么保险丝的电阻率高?保险丝有电阻值吗?
2024-02-18
为什么保险丝的电阻率高?保险丝有电阻值吗?
熔断器,也称为电流熔断器,在IEC127标准中被定义为“熔断器连接”。它主要起过载保护的作用。在电路中正确放置保险丝会导致保险丝熔断,并在电流异常上升到一定高度和发热时切断电流,保护电路的安全运行。一百多年前,爱迪生发明的保险丝被用来保护当时昂贵的白炽灯。随着时代的发展,保险丝保护电气设备免受电流过热的危害,避免了电子设备内部故障造成的严重损坏。
为什么保险丝具有高电阻率
保险丝是由铅锑合金制成的具有较低熔点和较低电阻率的导线。电压恒定电阻越高,就越有能力检测超出工作范围的微电流电阻。保险丝的电阻需要高电流,这可能会烧坏电器,但不会烧坏保险丝。一些原理使用电流热效应熔断器来控制电流并允许电流流动。根据公式Q=IRT,电阻产生更多的热量,为了安全和保护,更容易熔断,这与焦耳定律有关。然而,生活中的事情并不是那么简单。保险丝不能太大也不能太小。如果它们太大,很容易烧毁家用电线,甚至引发火灾。如果它们太小,很容易熔断,造成不必要的麻烦。保险丝可以直接看到电线的原理。保险丝的额定电流与导线的额定电流相同。即使可以将其视为导线,导线的横截面积越大,保险丝的电流就越多。同一标准保险丝的电阻为0.023欧姆,相同横截面积的导线前方具有相同的电流和电压。保险丝的温度高于相同横截面和电压的导线,电流保险丝具有相同的电压。当电流低于导线且忽略电压情况时,并且电流仅为保险丝额定电流极限的2.3%,则应将保险丝视为与导线相同。例如,当额定电压为12v1A时,保险丝应放置在380V电路中,电路电流仅为20mA。当保险丝与导线并联使用时,应对保险丝进行类比。当电流低于保险丝的额定电流时,灯泡只有微弱的电压,当电流超过时电流(类似于短路)。
保险丝有电阻值吗?
保险丝有电阻值,但事实上,即使是电线也有电阻。然而,导线的电阻非常小(由于导体的特性),这在一般电路计算中通常被忽略。然而,保险丝的电阻明显高于同等长度的电线,因此它们可以起到保护电路的作用。保险丝上标有“5A 250V”,表示保险丝允许的最大电流为5A,称为额定电流;允许通过的最大电压是250V,这被称为额定电压。如果电流或电压超过额定值,保险丝会熔断,导致电路断路并保护电器(如果没有保险丝,电器可能会烧坏)。
保险丝熔断的原理是焦耳定律。焦耳定律:电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,并与通电时间成正比。焦耳定律数学表达式:Q=I²Rt,导出公式包括Q=UIt和Q=U²2/R×t。保险丝中电流所做的所有功都会产生热量,也就是说,所有电能都转化为内能,此时Q=W。因此,当I或U超过额定值时,Q变大,导致保险丝无法及时散热而过热,最终导致保险丝熔断。
通常,当电路电流或电压超过额定值时,保险丝不会立即熔断,因为保险丝允许更大的电流或电压值通过,从而允许短期的过度工作状态。也就是说,如果你发现电路电流或电压异常,你仍然有机会纠正,但对于意外错误(如主线短路),在电线起火之前,保险丝可能还没有熔断,所以你只能提前做好预防措施,没有机会后悔。