Кожен раз, коли ви вставляєте штепсель електроприладу в розетку, ви замикаєте електричну мережу, і по ній починає протікати електричний струм.
Найпростіша електричне коло складається з джерела струму, споживача електроенергії
і вимикача, з'єднаних проводами.
Споживач електричного струму перетворює електричну енергію, яка до нього надходить, в інші види енергії - механічну (наприклад, в електродвигунах), теплову (в прасках, нагрівальних приладах), світлову (освітлювальні прилади) і т. д.
Сила струму в цьому ланцюзі дорівнює
,тобто вона прямо пропорційна напрузі в мережі, і обернено пропорційна опору, який створює електроприлад (закон Ома).
А що станеться, якщо ланцюг замкнеться не так, як передбачено конструкцією ланцюга і електроприладу, а безпосередньо, минаючи електроприлад?
Схематично це виглядає так:
В цьому випадку опір мережі сильно падає, і в результаті сила струму в ланцюзі різко зростає. А, як відомо, кількість теплоти, що виділяється на ділянці ланцюга, пропорційно квадрату сили струму на цій ділянці (закон Джоуля-Ленца). Так, якщо при короткому замиканні струм збільшиться в 20 разів, то кількість тепла, що виділяється при цьому, зросте приблизно в 400 разів! Ось чому коротке замикання може спричинити розплавлення проводів, займання ізоляції і, в кінцевому підсумку, може призвести до займання горючих предметів навколо місця короткого замикання, і до пожежі.
Коротке замикання виникає і в тому випадку, якщо опір навантаження стає менше внутрішнього опору джерела живлення.
Із-за чого може виникнути коротке замикання? Найчастіше його причиною є порушення ізоляції проводів (через їх зносу, неправильної експлутації тощо). Також причиною короткого замикання можуть бути механічні пошкодження в електричному ланцюзі або в електроприладі, а також перевантаження мережі.
Як можна запобігти коротке замикання?
Для цього в ланцюгах встановлюють спеціальні запобіжники.
Найпростіші запобіжники роблять з легкоплавкого матеріалу. У разі сильного збільшення сили струму цей матеріал плавиться або згорає і розмикає ланцюг задовго до того, як кола відбудуться більш серйозні наслідки. Пожертвував собою маленького героя замінюють новим.
Автоматичні запобіжники влаштовані так, що в разі появи високого струму короткого замикання миттєво спрацьовує електромагнітний розчіплювач, який роз'єднує електричну ланцюг без шкоди для себе. Для того, щоб після усунення короткого замикання знову включити електрику, потрібно просто натиснути на білу кнопку (червона служить для вимкнення) або перекинути догори опустився при спрацьовуванні важіль запобіжника.
