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比较保险丝与开关的用途

保险丝和开关都会断开电路,所以很容易给两者写出同一个答案。

本页内容
  1. 两个部件各做什么?
  2. 怎样选择保险丝额定值?
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么

开关让人控制电路。保险丝则在出问题时自动保护电路。题目会要求你说明这两种用途、比较它们,或为某个器具选择保险丝值。

本课接着根据额定值计算电能,因为同一个电流计算决定了保险丝。

两个部件各做什么?

开关在使用者选择时断开或闭合电路。市电器具的开关应装在火线上,这样关掉开关时,器具就与火线电源隔离。

保险丝里有一根细丝。超过额定值的电流会把细丝加热到熔断,从而断开电路。它保护线路和器具不过热。断路器(circuit breaker)目的相似,但是复位而不是更换。

开关保险丝
谁决定?使用者电流本身
用途控制开和关防止电流过大
正常运行时经常断开、闭合保持闭合并承载电流
用过之后可重复使用熔断的保险丝须由合格人员更换

怎样选择保险丝额定值?

用 I = P ÷ V 求出正常电流。然后选可用的、高于该电流的最小保险丝值。比需要大得多的保险丝,会让有害的电流流过很久才熔断。

例题

一台虚构的烤面包机标示 230 V、1000 W。可用的保险丝有 3 A、5 A 和 13 A。应该装哪一个?

第 1 步,正常电流: I = 1000 ÷ 230 = 4.35 A(3 位有效数字)。

第 2 步,与可用值比较: 3 A 太小,正常使用时就会熔断。5 A 刚好高于 4.35 A。13 A 高出很多。

第 3 步,选择: 5 A 保险丝。

第 4 步,理由: 它能承载正常的 4.35 A,但故障使电流超过 5 A 时就会熔断。

要留意的错误

常见的失误是”为了安全”装最大的额定值。

错误答案: “用 13 A 保险丝,因为它永远不会断。”

永远不断的保险丝什么也保护不了。电线在 13 A 熔断保险丝之前,可能早就过热了。

纠正方法是让保险丝与器具匹配:刚好高于正常电流。“安全”的意思是保险丝在该动作时动作。

第二个常见失误是说保险丝用来关掉器具。关掉器具的是使用者;保险丝只在电流过大时才动作。

自我检测

1. 说出保险丝与开关用途上的一个区别。

显示答案

开关由人用来开或关器具。保险丝在电流过大时自动断开电路,以保护线路和器具。

2. 一盏虚构的灯标示 230 V、60 W。可用保险丝:3 A、5 A、13 A。哪个合适?

显示答案

I = 60 ÷ 230 = 0.26 A(2 位有效数字)。高于它的最小保险丝是 3 A。

3. 一个电暖器标示 230 V、2800 W。从 3 A、5 A、13 A 中选哪个?

显示答案

I = 2800 ÷ 230 = 12.2 A(3 位有效数字)。只有 13 A 高于它,3 A 和 5 A 在正常使用时就会熔断。

接下来学什么

保险丝要起作用,故障电流必须能流到它那里。请在在给定图中解读接地中看看是怎么做到的。更大的背景见电能与安全解读。

如果你懂得道理,但写出的解释总是停在半路,线上一对一物理补习的老师可以用新题和你一起练习拿满分的写法。

常见问题

保险丝和开关的主要区别是什么?

开关是控制部件:由人决定何时断开或闭合电路。保险丝是保护部件:电流过大时自动断开电路,之后必须更换或复位。保险丝不是用来开关器具的。

怎样选择保险丝的额定值?

先用 I = P ÷ V 算出正常电流,再从题目给出的列表中选刚好高于它的保险丝值。保险丝应能承载正常电流而不熔断,但电流超过它时很快熔断。

保险丝为什么装在火线上?

火线是带有危险电势的那根线。保险丝装在火线上,熔断时器具就与火线电源断开。如果装在零线上,熔断后器具仍然与火线相连。

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