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  • 1 # 半夏半心一夢南冥

    短路的定義是電源的正負兩極間直接連通,沒有電阻。根據歐姆定律:I=U/R,短路的話,就是R=0,則電流無窮大,當然這是理想情況。現實條件下,電阻R一般不可能為0(超導情況下可以為0,但那是高階物理技術了,不必考慮),所以現實中的短路就是指電源兩極間連通的電阻R很小,電流I很大。

    從物理本質上理解短路:電源正負兩極用導線連通後,會產生電流,從電源正極透過導線流向負極,電流的載體是電子(當然還有離子等,以電子為例),電子在導線中移動,形成電流。電子在移動過程中,會收到導線中原子等的阻力,導致其定向移動速度不能太快,這個就像飛機在空中飛會受到空氣阻力,這就是有電阻情形。而當在某種條件下,導線中的原子等,不能對電子的定向遷移產生阻力時,電子就可以以極快的速度透過導線,導致電流非常大,這就是電阻為0情形,即短路,就像太空梭飛出大氣層後,不再受到空氣阻力一樣。

    如上所說,現實中的短路就是連線電源兩極的導線電阻R非常小。導線電阻的大小取決於導線的材質、粗細、長短等。同種材質的導線越長、細則電阻越大,而同種形狀導線,銀導線的電阻要小於鐵導線,而鐵導線又小於木頭,等等。。如果一個電路,開始是用長細的鐵導線(電阻大)連線,在一定大小電流下正常工作,然後把導線換成短粗的銀導線(電阻小),則電流會變得很大,超出正常工作範圍,則形成短路。

    短路的危害來自於短路本身的定義:電路的電流非常大。根據定律E=U*I,即導線上電流產生的熱量等於電壓乘以電流。電流很大,而電壓恆定,則產生熱量很大,這樣就會在電路中產生很大的熱量,導致導線溫度過高,可能燒燬導線。。如果是電器短路的話,會燒燬電器內部的線路。。當然,短路也並不是只有害處,比如在電網中傳輸電流時,能做到導線的電阻非常小,則能節省很多電能。還有超導(應用是磁懸浮列車)的目的就是把電阻降低到0.。

    而進行短路電流的計算當然是為了防止短路的危害。。一定的電路,能承受的電流大小有一定限度,超出這個限度就會燒燬電路。所以為了避免這種情況,必須對電路進行短路電流計算,這樣在使用該電路時,可以有個依據控制導線電阻,儘量避免電路短路(即避免電阻小於一定值而造成電路燒燬)。。比如我們的家庭用電接入時都會加根保險絲,這是因為保險絲很容易燒燬,這樣,在家庭用電電流太大時,保險絲就會燒燬而斷電,以保護家用電器不被燒燬。

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