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。