kredit: ExploratoriumBuat percubaan litar pintas anda sendiri dengan bateri dan panjang kawat.Dalam pendawaian kediaman, istilah itu litar pintas boleh ditakrifkan sebagai mana-mana keadaan di mana arus dalam pendawaian litar yang ditubuhkan sebaliknya dialihkan ke laluan yang tidak diduga yang tidak mempunyai rintangan. Ia pada dasarnya adalah keadaan di mana "kebocoran" arus elektrik di luar pendawaian dan arus yang ditubuhkan di mana ia tidak dimaksudkan. Istilah "litar pintas" sebenarnya agak tepat, kerana jalur yang tidak disengajakan, tidak sengaja ini sesungguhnya litar yang "lebih pendek" daripada litar piawai-aliran semasa memintas wayar litar untuk menubuhkan laluan yang lebih pendek ke destinasi muktamadnya.
Dengan definisi ini, kesalahan tanah secara teknikal dapat dilihat sebagai satu jenis litar pintas, satu di mana arus dalam kawat panas mendapati jalan yang lebih pendek ke tanah. Walau bagaimanapun, dalam pendawaian kediaman dunia elektrik, istilah litar pintas biasanya disediakan untuk menggambarkan keadaan apabila wayar panas langsung menyentuh neutral wayar.
- A kesalahan tanah berlaku dalam litar kediaman ketika wayar panas menghubungkan kawat tanah atau elemen yang dibumi, seperti kotak logam, dan elektrik kemudian mengalir dengan segera ke tanah. Sejumlah besar arus semasa semasa kesalahan tanah-cukup untuk menyebabkan elektrik dan kebakaran. Bahaya elektrik berlaku jika seseorang bersentuhan dengan jalan darat yang melalui aliran semasa.
- A litar pintas berlaku apabila wayar panas menyambungkan neutral wayar tanpa melepasi beban rintangan. Sejumlah besar semasa juga mengalir semasa litar pintas, dan ia boleh menghasilkan haba yang mencukupi untuk memulakan kebakaran, tetapi ia jarang menyebabkan elektrik. Sebab mengapa ia tidak adalah bahawa semasa berada di dalam litar elektrik dan tidak bocor, seperti yang berlaku apabila kesalahan tanah berlaku. Walau bagaimanapun, itu bukan untuk mengatakan bahawa yang singkat tidak boleh menyebabkan kecederaan.
Eksperimen Litar Pendek
Anda boleh menunjukkan litar pintas untuk diri anda dengan bateri 6-volt, panjang wayar 12-gauge elektrik dan sepasang tang bertebat. Bend wayar ke dalam bentuk U yang membolehkan ia menyentuh kedua-dua terminal bateri pada masa yang sama. Pegang wayar dengan tang dan sentuh terminal. Bergantung pada keadaan bateri, anda mungkin akan melihat percikan, dan apabila anda mengeluarkan wayar, anda akan melihat bahawa kedua-dua bateri itu panas. (Catatan: Jangan melakukan percubaan ini dengan bateri yang lebih besar, seperti bateri kereta 12 volt, kerana ia boleh rosak.)
Anda membuat litar pintas dengan menyediakan laluan rintangan rendah untuk elektrik mengalir terus antara terminal bateri. Arus DC menghasilkan haba rintangan dalam wayar, dan jika perkara yang sama berlaku dalam litar rumah AC 120-volt anda, haba mungkin mungkin mencairkan penebat dawai. Itu berbahaya, tetapi tidak berbahaya kerana pembengkokan elektrik yang akan berlaku antara wayar.
kredit: Shedu / iStock / GettyImagesPanduan dari litar pintas mempunyai banyak persamaan dengan kilat awan-awan.Bahaya terbesar yang berkaitan dengan litar pintas adalah pembajakan elektrik, yang berlaku apabila konduktor tidak menyentuh, tetapi cukup dekat untuk membolehkan elektrik melompat merentasi jurang udara yang memisahkannya. Percikan api yang dihasilkan pada dasarnya adalah kilat, dan seperti kilat, mereka boleh memanaskan udara ke suhu yang tinggi dengan suhu tinggi yang setanding dengan permukaan matahari. Mereka boleh menguap logam, jadi sesiapa yang dekat dengan lampu arka boleh cedera atau dibunuh secara serius.
Bagaimana Litar Pendek Berlaku
Kawat panas dalam litar kediaman membawa cas elektrik dari sumber kuasa, dan dawai neutral membawa caj balik ke sumber. Elektrik di kawat panas sentiasa berusaha untuk kembali ke sumber atau ke tanah, mengikuti laluan yang ditetapkan oleh wayar litar panas dan neutral dan sebarang lampu, lekapan lampu, atau peralatan yang dipasang ke dalam litar itu. Selagi semasa ini terkurung dalam wayar yang dilindungi oleh penebat, tiada masalah yang wujud. Tenaga elektrik dijinakkan dengan kabel yang menawarkan daya tahan kepada aliran elektrik yang tidak terkawal.
Setiap peranti elektrik memerlukan elektrik untuk melakukan kerja, dan kerja itu melibatkan rintangan elektrik, yang mengehadkan aliran semasa. Tetapi jika wayar panas menyentuh dawai neutral tanpa melepaskan beban, rintangan tiba-tiba menjadi sangat rendah, dan itu menjadikan aliran semasa sangat tinggi.
- Nota teknikal: Oleh kerana voltan (V) dalam litar kediaman adalah 120 volt, arus (I) dan rintangan (R) mempunyai hubungan songsang mengikut Hukum Ohm, V = IR.
Aliran yang tidak terhalang secara tiba-tiba dari wayar panas ke laluan neutral, terganggu dengan tidak menanggung beban, adalah apa yang dikenali sebagai litar pintas. Keadaan litar pintas boleh berlaku kerana banyak sebab:
- Penebat yang memisahkan wayar panas dan neutral boleh dipakai nipis dari umur, membolehkan wayar membuat hubungan.
- Kawat panas atau neutral yang disambungkan dengan baik mungkin terlepas dari lekapan lampu atau outlet dan menyentuh yang lain.
- Pada palam basah, elektrik boleh bergerak dari satu cabang ke yang lain melalui air.
- Kawat elektrik mungkin mengalami kerosakan yang mendedahkan wayar dan membolehkan yang panas menyentuh neutral.
- Pendawaian dalaman perkakas mungkin rosak, membenarkan wayar panas dalaman dan wayar neutral disentuh. Jika anda memasang lampu atau perkakas lain dan mengalami percikan api atau pemutus litar tersandung, mungkin terdapat peranti pendek itu sendiri.
kredit: itsarasak thithuekthak / iStock / GettyImagesPanduan dari litar pintas boleh mencairkan palam dan cawangan.Biasanya terdapat percikan apabila terjadi pendek, kerana wayar tidak berada dalam hubungan tetap. Percikan api menghasilkan haba yang mencukupi untuk mencairkan alat plastik, seperti cawangan, suis dan palam, dan menyalakan bahan mudah terbakar di sekitarnya.
Peranti Keselamatan yang Mencegah Kerosakan dari Litar Pendek
Setiap rumah mempunyai panel pemutus litar, dan pemutus direka untuk mengesan arus arus anomali tinggi dan mematikan kuasa apabila mereka melakukannya. Jika litar mempunyai pendek, pemutus akan pergi, dan anda tidak akan dapat menetapkan semula sehingga anda mencari yang pendek dan memperbaikinya. Output atau pemutus litar GFCI (pengganggu semasa tanah) biasanya direka untuk mengesan anomali semasa yang berkaitan dengan kerosakan tanah, tetapi ia, seperti semua pemutus, akan juga dimatikan apabila litar pintas berlaku.
kredit: Elite AnalysisAFCI pemutus litar dan cawangan mengesan penyebab tengkorak oleh litar pendek dan membunuh kuasa.Kedua-dua peranti ini tidak begitu sensitif terhadap litar pintas sebagai saluran keluar atau pemutus litar AFCI (arc fault interrupter). Arcing dari litar pintas biasanya terputus-putus, dan GFCI atau pemutus litar konvensional mungkin terlepasnya. AFCI, bagaimanapun, deigned untuk mengesan anomali isyarat spesifik yang disebabkan oleh pembajakan, dan ia akan dimatikan sebaik sahaja ia dilakukan. Atas sebab ini, kod elektrik semakin memerlukan cawangan AFCI di lokasi strategik di rumah dan pertubuhan komersil. Ramai pengeluar kini menawarkan cawangan dan pemutus litar GFCI / AFCI.
Arcing Elektrik Tidak Sihat
Jika anda boleh mengawal haba yang dihasilkan semasa kilat arka, anda boleh memasukkannya ke pelbagai kegunaan. Itulah prinsip di belakang kimpalan arka dan rintangan.
Dalam litar kimpalan arka asas, logam yang akan dikimpal-kerja itu disambungkan dengan dawai ke sumber kuasa di mana rod kimpalan juga dihubungkan. Apabila pengimpal menggerakkan tongkat cukup dekat untuk kerja, satu litar pintas berlaku yang menyebabkan elektrik menjadi busur antara batang dan kerja. Ini menghasilkan suhu dalam lingkungan 6,500 darjah Fahrenheit, yang cukup panas untuk mencairkan logam supaya ia boleh bersatu dengan sekeping logam lain yang juga dalam arka.
kredit: EXTREME-PHOTOGRAPHER / iStock / GettyImagesWelders menggunakan haba dari arcing elektrik untuk sekering logam.Tengkorak elektrik digunakan pada mentol cahaya awal sehingga ia diganti dengan filamen bercahaya. Ia masih digunakan dalam sesetengah mentol pijar moden apabila sumber cahaya yang sangat terang, atau yang menghampiri cahaya dari matahari, diperlukan. Warna arka bergantung kepada bahan elektrod, jadi penyelidik boleh menganalisis spektrum arka yang dibuat oleh sepasang elektroda untuk mengenal pasti bahan-bahan dalam elektroda.
Aplikasi ini dan lain-lain menunjukkan bahawa penyebab elektrik disebabkan oleh litar pintas mungkin berbahaya, tetapi ia tidak selalu buruk.
