Kısa devre

Öğretim programları: KS3, cycle 4, Sek I

Tam sürümü aç ↗

Amaç

Kısa devrede ne olduğunu ve korumanın nasıl çalıştığını görmek.

Düzenek

6 V'luk bir kaynak ve 6 V / 3 W'lık bir ampul; ampule paralel olarak açık bir anahtar bağlıdır. Ampul yanıyor.

İşlem basamakları

1. Anahtarı kapatın.
2. Ampule ve kaynağın güç göstergesine bakın.
3. Anahtarı açın ve kaynağı güç tuşuyla çalıştırın.

Beklenen sonuç

Kapalı anahtar ampulün uçlarını kısa devre eder: akım ampulü atlayarak geçer ve ampul söner. Akımı yalnızca kaynağın iç direnci (0,5 Ω) ve kablolar sınırlar; akım yaklaşık 10 A'e ulaşır. Kaynağın aşırı yük koruması 3 A'in üzerindeki bir akımda kaynağı kapatır: güç tuşu kapalı konuma geçer ve gösterge kırmızı yanıp söner. Kaynak ancak elle yeniden açıldıktan sonra çalışır.

Sorular

1. Kısa devrede akım neden bu kadar büyüktür?
2. Ev tesisatında bu korumanın görevini hangi cihaz üstlenir?

Cevaplar

1. Kapalı anahtar ampulü devre dışı bırakır; ampulün yaklaşık 12 Ω'luk sıcak filamanı akımı 0,5 A civarında tutuyordu. Geriye kaynağın 0,5 Ω'luk iç direnci ve kablolar kalır; bu yüzden \(I = U / R\) en fazla 6 V / 0,5 Ω = 12 A verir, kablolarla birlikte ise yaklaşık 10 A.
2. Elektrik panosundaki otomatik sigorta, eski tesisatlarda ise buşonlu sigorta. Otomatik sigorta da kaynağın koruması gibi aşırı yükte ya da kısa devrede atar ve elle yeniden kaldırılması gerekir.