Βραχυκύκλωμα και ασφάλειες

Θα έρι­χνες ποτέ ένα μαχαί­ρι μέσα σε μία τοστιέ­ρα που λει­τουρ­γεί; Η ηλε­κτρο­πλη­ξία δεν είναι το μόνο που πρέ­πει να φοβά­σαι. Υπάρ­χει και το βρα­χυ­κύ­κλω­μα που μπο­ρεί να την κάψει.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΒΙΒΛΙΟ

ΕΝΟΤΗΤΑ 3 — Ηλε­κτρι­κή Ενέρ­γεια

τι ειναι το βρα­χυ­κυ­κλω­μα;

Για να λει­τουρ­γή­σει η αντί­στα­ση στο εσω­τε­ρι­κό της τοστιέ­ρας, το ηλε­κτρι­κό ρεύ­μα πρέ­πει να ταξι­δέ­ψει στο αγώ­γι­μο κύκλω­μα στο εσω­τε­ρι­κό της. Όμως, ένα μεταλ­λι­κό μαχαί­ρι παρέ­χει στο ρέυ­μα άλλο ένα «μονο­πά­τι» για να περά­σει. Και θα περά­σει.

«Το βρα­χυ­κύ­κλω­μα είναι μία σύν­δε­ση ανά­με­σα σε δύο σημεία ενός ηλε­κτρι­κού κυκλώ­μα­τος στην οποία δεν θες να παρευ­ρί­σκε­σαι», λέει ο Karl Berggren, καθη­γη­τής στο τμή­μα Ηλε­κτρο­λό­γων Μηχα­νι­κών και Επι­στή­μης Υπο­λο­γι­στών του MIT. «Όταν χτί­ζεις ένα ηλε­κτρι­κό κύκλω­μα, προ­σπα­θείς να ανα­γκά­σεις το ρεύ­μα να διέλ­θει από συγκε­κρι­μέ­να μονο­πά­τια για να εκτε­λέ­σει συγκε­κρι­μέ­νες λει­τουρ­γί­ες», εξη­γεί. «Στην περί­πτω­ση της τοστιέ­ρας, όταν εισά­γεις ένα μαχαί­ρι στο εσω­τε­ρι­κό της βρα­χυ­κυ­κλώ­νο­ντας το θερ­μι­κό στοι­χείο της (την αντί­στα­ση), προ­σφέ­ρεις στο ρεύ­μα έναν σύντο­μο δρό­μο. Αυτό το μονο­πά­τι είναι πολύ πιο εύκο­λο “στη διά­βα­ση” από το θερ­μι­κό στοι­χείο, το οποίο εμφα­νί­ζει μεγά­λη αντί­στα­ση στη ροή του ρεύ­μα­τος».

Και τι ακρι­βώς συμ­βαί­νει όταν το ρεύ­μα αλλά­ζει πορεία; Πρώ­τα απ’ όλα η τοστιέ­ρα στα­μα­τά­ει να λει­τουρ­γεί διό­τι το ρεύ­μα δεν πηγαί­νει εκεί που θα έπρε­πε. Σύντο­μα η κατά­στα­ση γίνε­ται πολύ άσχη­μη, διό­τι το μεταλ­λι­κό αντι­κεί­με­νο που δημιουρ­γεί το βρα­χυ­κύ­κλω­μα έχει πολύ μικρή τιμή αντί­στα­σης και μπο­ρεί να διέλ­θει από αυτό πολύ μεγά­λο ρεύ­μα. Μέσα σε χιλιο­στά του δευ­τε­ρο­λέ­πτου το ρεύ­μα μπο­ρεί να γίνει χιλιά­δες φορές μεγα­λύ­τε­ρο από το ρεύ­μα λει­τουρ­γί­ας της συσκευ­ής και να καεί.

• Με ποιους τρό­πους μπο­ρεί να προ­κλη­θεί ένα βρα­χυ­κύ­κλω­μα;

Ένα βρα­χυ­κύ­κλω­μα μπο­ρεί να προ­κλη­θεί στην περί­πτω­ση που:

Για να προ­στα­τέ­ψου­με ένα κύκλω­μα από τις επι­πτώ­σεις του βρα­χυ­κυ­κλώ­μα­τος, χρη­σι­μο­ποιού­με τις ασφά­λειες.

Βρα­χυ­κυ­κλω­μα και ασφα­λειες

Ένα βίντεο από το φωτό­δε­ντρο σχε­τι­κό με το βρα­χυ­κύ­κλω­μα, τη μικρο­σκο­πι­κή του ερμη­νεία και τις ασφά­λειες.

http://photodentro.edu.gr/v/item/video/8522/966  (κλικ στον σύν­δε­σμο).

Πει­ρα­μα στο εργα­στη­ριο: Δια­κο­πη και βρα­χυ­κυ­κλω­μα

Στο παρα­κά­τω βίντεο μπο­ρείς να παρα­κο­λου­θή­σεις σχε­τι­κό πεί­ρα­μα βρα­χυ­κυ­κλώ­μα­τος από το ΕΚΦΕ Καρ­δί­τσας. Παρα­κο­λού­θη­σέ το με προ­σο­χή.

εικο­νι­κο εργα­στη­ριο: βρα­χυ­κυ­κλω­νο­ντας λαμ­πτη­ρες

Στο παρα­κά­τω βίντεο μπο­ρείς να παρα­κο­λου­θή­σεις ένα εικο­νι­κό εργα­στή­ριο στο οποίο πραγ­μα­το­ποιεί­ται βρα­χυ­κύ­κλω­μα ενός λαμ­πτή­ρα σε διά­φο­ρες δια­τά­ξεις.

ερω­τη­σεισ

Αφού δεις τα προη­γού­με­να βίντεο, προ­σπά­θη­σε να απα­ντή­σεις στις ακό­λου­θες ερω­τή­σεις.

εργα­στη­ρια­κη ασκη­ση — φυλ­λο εργα­σιασ

Συμπε­ραί­νου­με από τα προη­γού­με­να ότι το βρα­χυ­κύ­κλω­μα είναι μια κατά­στα­ση στην οποία ένα ηλε­κτρι­κό κύκλω­μα παρου­σιά­ζει μηδε­νι­κή αντί­στα­ση, εξαι­τί­ας της σύν­δε­σης δύο σημεί­ων με πολύ χαμη­λή αντί­στα­ση μετα­ξύ τους, που επι­τρέ­πει στο ρεύ­μα να ρέει με μεγά­λη έντα­ση. Αυτό μπο­ρεί να προ­κα­λέ­σει πυρ­κα­γιά, ζημιές στο κύκλω­μα ή ακό­μη και κίν­δυ­νο για την ασφά­λεια των ανθρώ­πων.

Σε μια περί­πτω­ση βρα­χυ­κυ­κλώ­μα­τος, η έντα­ση του ρεύ­μα­τος είναι τόσο μεγά­λη ώστε να είναι πιθα­νή η κατα­στρο­φή στοι­χεί­ων του κυκλώ­μα­τος. Γι’ αυτό το λόγο, στα περισ­σό­τε­ρα κυκλώ­μα­τα, υπάρ­χουν συσκευ­ές προ­στα­σί­ας, όπως οι ασφά­λειες, που δια­κό­πτουν το ρεύ­μα όταν ανι­χνεύ­ουν την ύπαρ­ξη βρα­χυ­κυ­κλώ­μα­τος.

Η αρχή λει­τουρ­γί­ας μιας απλής ασφά­λειας μπο­ρεί να παρου­σια­στεί στο εργα­στή­ριο με πολύ απλό τρό­πο, όπως περι­γρά­φε­ται στο ακό­λου­θο φύλ­λο εργα­σί­ας.