短路

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短路 (Short Circuit)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

短路可簡稱為short 或簡寫為s/c ,在電路中另一種路徑的傳輸,它的相反是開路,意思是電阻無限大。 它的定義是電路在兩節點間電阻異常的小,它會造成電流過度的大,可能造成起火或爆炸。

在電路分析時,可以用來設計零阻抗的元件,因為它可以強迫讓兩節點間有相同的電位差。理想的短路代表零電阻與零電壓降。在簡單電路分析中,導線被視為短路。

在電池中,以低電阻導線連接正負極會造成短路,因為電路電阻很低,會造成電流很大,因此電池的電能在很短時間內就會耗盡。 在電路中,由於電線的絕緣失效會造成短路,或加入一個導電物質,使電荷由另一條路徑傳輸。 在主要電路中,短路會發生在兩相之間,在一相與中性線之間,或在一相與接地線之間,這會造成電流急遽變大,進而觸發過電流保護裝置。也可能在中性線與接地導體間,或兩個同相導體,這種短路很危險,因為他們不會立刻產生大電流,因此比較不可能被偵測出,可能的損害會造成電路突然的能量增加,為了避免這種負面效應,電路分布轉換器被用來產生一定量的漏電抗。

上圖是暴風雪時,電線因為短路而造成爆炸。 短路通常會造成保險絲燒毀或斷路器變成斷路,或其他過載保護,使電路中斷,以避免過多的電流損壞電器,例如:常見家電用品的乾衣機承載電流約10 到20 安培,因此通常使用20 到30 安培的斷路器,而電燈承載電流小於10 安培,因此常常使用15到20 安培的斷路器。在家庭電路中,必須慎選斷路器,以確保電器不被過電流所損壞。

圖為一個交流220伏特插頭因為短路而損壞的情形,使一個25安培的斷路器立刻斷路。

不良的安裝進而造成短路產生過電流會產生大量歐姆熱,例如電線絕緣失效,插頭的兩端互相接觸,或兩條電線互相接觸,有時會產生火災,有時會產生電弧,發出大量的熱進而引燃易燃物質。這種電弧是游離態的電漿,具有高傳導性。 上圖是一個交流220伏特插頭因為短路而損壞的情形,使一個25安培的斷路器立刻斷路


參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Short_circuits

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