短路電流為什麼會大?

電工基礎課


在所有的電路中都有三種狀態存在,一是電路的通路工作狀態、另一個是電路的短路狀態、再一個是處於故障狀態的短路狀態。下面我們著重談談題目所問短路電流為什麼會大的原因。

短路電流大的原因

我們先說一下什麼是“短路”,所謂短路就是指電源的正負極沒有經過負載直接用導線連接起來了。對於短路電流大的原因我們可以用一個“電路模型”進行闡述,我們知道在一個完整的電路中電流的大小是和電源的大小一一對應的,電源電壓高則電路中的電流就大;電源電壓低則電路中的電流就小。另一個影響電流的因素是電路中的總電阻,如果電路總電阻大那麼電流就小;電路總電阻小那麼電流就大。我們可以用“電路模型”得出一個表達式E=U外+U內=IX(R+r)。

當電路短路時就像當於電源的正負極被導線直接連接起來了,這時候電路中的外電阻就為零,即R=0了。那麼短路中的短路電流I=電源E/內阻r。不管是交流電源還是直流電源它們的內阻都是很小的,所以電流就非常的大。

短路狀態的優缺點

任何事物都有兩面性,短路狀態也不例外,在一般情況下短路是一種故障必須避免。但在有些情況下有時也會用到短路的“好處”,比如電焊機就是在“短路”狀態下工作的,只有這樣才能才能獲得較大的焊接電流。又比如在維修電氣設備時,為了讓維修過程中無關的元器件不通過電流,我們可以採用“局部短路法”,這也是維修電路的一種策略。這也是有經驗的電工維修師傅會用的一種方法。這種方法一定要在確保安全的情況下進行,初學者最好不要試。

影響通路電流大小的因素

電路能夠正常工作的電路我們稱為通路,當在處於通路情況下電源的端電壓是根據輸出電流的增大會降低的,當電源接上大負載時流過負載的電流就會變大,電源端電壓就會下降。當電源接上小負載時流過負載的電流就會變小,電源端電壓下降的就會少的多。

開路電路的狀況

當電路處於開路狀態時就是線路斷開了,電路中沒有電流的存在。就相當於電路中的負載的阻值為無窮大一樣。

以上就是我對這個問題的看法,歡迎朋友們參與討論,敬請關注電子及工控技術,感謝點贊。


電子及工控技術


短路電流為什麼會大?

♥短路電流為什麼很大,得從歐姆定律I=U/R說起。正常情況下無論是感性負載、電容性負載、電阻性負載都存在一定的感抗、容抗、阻抗。一旦它們出現故障或者說短路是則感抗、容抗、阻抗全部為零,交流/直流電壓全部施加在感抗、容抗、阻抗為0的負載上,除導線電阻外,當然接近與電源電動勢。故,短路電流很大。

●說到這裡,本人給大傢俱體分析一下電路的三種狀態,以直流電源電動勢來分析。見下圖所示。


●電路的三種狀態:

電路有三種狀態,有載工作狀態、開路狀態和短路狀態。現以上圖所示的直流電為例,來分析電路處在每種狀態下電壓、電流和功率的特徵。

一、有載工作狀態(通路)

在上圖(a)所示電路中,電路處於有載工作狀態,在E和Ro為常數時,從電源的外特性【電源外特性指電源的電動勢和內阻可以認為是一個常數,因此,外電路電阻的改變是影響負載電阻電流大小的唯一因數。正常情況下,Ro≤RL,所以隨著電源輸出電流的增加大,其端電壓將有所下降。反映端電壓U與電流I之間關係的曲線U=f(I),稱為電源的外特性】。見下圖所示。

●●在E和Ro為常數時 I=E/RL+Ro可知道,I 取決於負載電阻RL。負載大(重),即RL小,I 就大,負載小(輕),即RL大,I 就小。

●在略去其值甚小的連線電阻後,電源的端電壓耶為負裁的端電壓,即U=RLI。因為電源的內電阻一般均很小,當RL>Ro時,可以認為U≈E。

二、開路狀態(斷路)

在上上(b)所示電路中,當外電路電阻為無限大時,則電流為零,電路處於開路狀態。由式 U=E-RoI可知,在開路時E=U。據此可用 電壓表來測量電源的電動勢。此時電源不輸出電能,所以開路時可以概括為

I=0 U=E Ps=0 。

三、短路狀態

在上上圖(c)所示電路中,由於發生某種事故,電源線被碰在一起,這時通過負載的電流就為零,電路處於短路狀態。短路時,電流經過短路點和電源構成通路。由於電源的內電阻及連接導線的電阻都很小,所以短路時電流就極大,稱為短路電流Isc。Isc使電源受到很大的損傷,以至毀壞,並使連接導線過熱,可能引起火災。

電源短路時,如忽略連接導線的電阻,則外電路電阻為零,雖電流極大,而端電壓還為零,電動勢全部降落在電源內電阻上,電源所產生的電功率就全部消耗在內電阻上。短路時可概括為 U=0, I=Isc =E/Ro

短路是一種嚴重的事故,除極個別的情況外,應盡力設法防止。產生短路的原因往往是由於絕緣損壞或接線錯誤,所以經常險態電氣設備的絕緣狀況,是一項很重要的安全措施。

以上為個人觀點,畢竟畢業好長時間了,也僅僅知道怎麼一點點啦。這裡僅供提問者所和今日頭條的閱讀者們參考一下。

知足常樂於湖北鍾祥老家2020.3.4日


知足常樂0724


電流不通過電器直接接通叫做短路。發生短路時,因電流過大往往引起機器損壞或火災。1) 短路就是不同電位的導電部分之間的低阻性短接,相當於電源未經過負載而直接由導線接通成閉合迴路。短路電流是指不接用電器時的電流,相當於直接找個導線把電池的正負相連接時的電流。(通常這是一種嚴重而應該儘可能避免電路的故障,會導致電路因電流過大而燒燬併發生火災。)2) 在串聯電路中,用導線或開關直接將某電路元件或負載的兩端連接起來。(這是因需要並不會導致因電流過大而發生燒燬現象的安全連接,是一種局部或部分的短路。如用幾十只小燈泡串聯而成的節日小彩燈,為了延長它的使用壽命,當其中某隻燈絲斷開而損壞後,其內部的特別結構會自動將其兩端連接而使其他小燈泡正常工作。)


電氣從業


你好,很高興回答你的問題!

【1】正常的電路

正常的電路是由電源、導線、負載構成的!

電流計算公式:I=U/R(U-電源電壓,R負載及導線的電阻)

也就是說在額定電壓下,通過負載的電流不會超過額定電流,也就是安全的!

例如:負載是2.2KW的電爐子,在外接220V電壓的電源時,通過的電流就是約10A。

【2】短路是什麼

短路就是電源的正負極直接連接在了一起,沒有通過負載。

導線的電阻非常的小,趨近於0,例如家用2.5平方毫米銅線,1m長的電阻只有0.007歐姆,相對於一般用電器上百歐姆的電阻來說,幾乎可以忽略不計了!

電流計算公式:I=U/R(U-電源電壓,R負載及導線的電阻)

R-電阻(去除負載後,R值趨近於0)

也就是電流I,趨近於無窮大,這就是短路電流過大的原因。

【3】短路電流到底能有多大?

以家用電220V進行簡單的計算,如果導線是2.5平方毫米銅導線,長10m,電阻約為0.07歐姆

那麼電流I=U/R=220/0.07=3143A

功率較大的電飯鍋和烤箱,電流也不過幾十安培電流,這已經遠遠超出,正常用電器的額定電流了!

短路後,保險開關會跳閘的,就是直接切斷電流,一般不會造成更為嚴重的後果。

生活中還是要以防萬一,儘量避免短路現象的發生!


長風科普課堂


這問題問的,一看就是物理沒學好,沒有負載了阻值了,就是直連上了,那電流還能不大,就像下陡坡沒有剎車了,沒有阻力了那不一下就幹到底了。一下保險就熔斷了,沒有保險就有危險了。



長春強強


正常的電路簡單說是有電源、負載、線路以及控制開關組成。省去開關舉個最簡單的例子說明吧。電爐子我想大家都知道,電爐子中的電爐絲就是一個純電阻的負載,爐絲的電阻值很大,電阻在電路中起到阻礙電流通過的作用,電阻值越大流過的電流就越小,市電作為電源由火線和零線組成,在沒有接負載以前,火線和零線之間只有空載的電壓(交流220伏),當電爐子接入後,零線和火線分別接在爐絲的兩端,使電源構成了通路,此時由於電源電壓的存在,電路內部就會產生電流,電流流動的方向是從火線流入爐絲再從爐絲流出通過零線流回電源。由於爐絲電阻值非常大阻礙了電流的流動,使電功率大部分消耗在爐絲上從而轉化成熱能,也就是爐絲通電後會發紅的原因。那麼要是去掉爐絲試想一下,電源強大的能量也就是電流會毫無阻礙的通過火線和零線,如此強大的電流會瞬間產生強大的熱量也就是我們在短路時看見的電弧,會將線路轉瞬間燒燬的,這也就是為什麼老化的線路極易引起火災事故的原因,這是很危險的,所以要儘量避免。


浮沉嘖嘖嘖


電流等於電壓P比電阻R,正常民用電壓在220v左右,近似成一定值。用電器電阻也是定值,所以電流不變。而當出現短路情況時,相當於用電器未被接入電路中,電阻的大小隻是電線的電阻大小,而為了保證電壓值由輸出端到輸入端近期不變,電線的電阻值通常要做到很小很小,當分子不變時,分母減小,分數增大,而當分母減小到近期0時,分子分母比就接近正無窮大,所以短路時的電流是非常大的!


水中的惡魔果實


因為線路中的電流=電源電壓/(電源內阻+外電路電阻)當外電路短路時外電路電阻幾乎為零。這時短路電流=電源電壓/電源內阻,因為電源的內阻很小所以電源短路時電流很大。這個短路電流在短時間內將電源燒燬(電源可以是發電機,也可以是變壓器也可以是充電器)所以短路是嚴格禁止的。為了預防短路現象的發生,線路中設置了多級預防短路的融斷器和空氣開關起到了對每一級用電器短路時的保護。所以為了融斷器能真正起到保護做用,融絲或者是空氣開關必須是經過記算的絕不能隨便找個銅絲電線聯上就行。這樣會造成嚴重的後果。融斷器,斷路器的選擇是線路中的記算電流x2.5倍=融絲電流。空氣開關的選擇是線路中的記算電流x(1.2一2)=空氣開關的選擇值。這些選擇值可做參考值具體選擇時不要相差太多太大了起不到保護做用太小了經受不了瞬間衝擊電流的衝擊。


陳繼垣


短路就是沒有經過電阻、用電設備,導線從電源正極直接接到電源負極的電路。歐姆定律:電壓等於電阻乘以電流,那麼可見電壓不變的情況下,電阻越小電流越大。


用戶58790515926


由於電氣設備有較大阻抗,在日常使用過程中,電流保持在額定範圍內。一旦發生短路,迴路中的阻抗突然變小,短路電阻幾乎為零,根據歐姆定律:電流=電壓/電阻,因此在電壓不變的前提下,電流就會急劇增大。


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