단락이란 정확히 무엇입니까?

저의 책에는 단락이라는 문구에 대한 설명이 없지만 저자는 여러 곳에서 그것을 사용했습니다. 나는 그것을 구글했다. 일부는 높은 전위차를 따른 전하 흐름으로 설명하는 반면, 낮은 저항 경로를 따른 전하의 흐름으로 설명하기도합니다. 단락이란 정확히 무엇입니까? 다이어그램과 함께 설명하면 도움이 될 것입니다.

간단하고 실용적인 용어로, 단락은 실제로 원하는 경로를 우회하는 전류가 취할 수있는 원치 않는 또는 의도하지 않은 경로입니다.

이것은 일반적으로 전위가 다른 두 지점 사이의 낮은 저항 경로입니다.

예를 들어 :

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

왼쪽의 간단한 LED 회로에서는 6mA 이상이 회로 주위에 흐릅니다. 매우 낮은 저항 (와이어가 완벽한 0 Ω 도체가 아님)으로 표시되는 단락 회로를 만들고 5000 A가이를 통과하려고합니다. 배터리에 대한 나쁜 소식입니다. 배터리가 폭발 할 수 있습니다. 그러나 배터리의 내부 저항은 존재할 수있는 전류를 제한하고 배터리의 단자에서 큰 전압 강하가 발생하여 전체 회로의 작동이 중지됩니다.

이것은 단락입니다 :

좋아, 내가 내려 놓고 싶었어. 나머지 공간으로 귀하의 질문에 답변 할 수 있는지 확인해 봅시다.

단락은 연결하지 않으려는 두 요소 간의 연결입니다. 대부분의 경우이 동작은 예상치 못한 것이며 회로가 제대로 작동하지 않는 경향이 있습니다.

가장 일반적인 단락 중 하나는 고정 전위로 구동되는 두 지점을 연결하는 와이어입니다 (예 : 120V 벽면 소켓의 두 갈래 등, 전력 회사의 발전기가 120V를 유지하도록 구동 됨) AC 분리). 이 경우 결과는 일반적으로 장관이며 보조 효과와 관련이 있습니다. 예를 들어, 120V 벽면 소켓에 와이어를 배치하면 해당 와이어에 이상적인 와이어와 같이 0ohm 저항이 없지만 매우 작은 저항 (0.001ohm 또는 이와 유사한)이 있음을 매우 빨리 알 수 있습니다. 적어도 지금은 가열되어 녹을 때까지 엄청난 양의 전류가 흐르도록하고 있습니다!

단락의 중요한 점은 회로의 의도하지 않은 부분을 항상 포함한다는 것입니다. 트랜지스터를 사용하여 5V 신호를 생성하는 컴퓨터 전원 공급 장치가있을 수 있습니다. 이제 우리는 트랜지스터가 불완전하다는 것을 알고 몇 가지 보조 효과가 있지만 전원 공급 장치 제조업체는 이러한 효과를 최소화하기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다. "이 와이어는 5V를 제공합니다!" 와이어를 사용하여 접지 (0V)에 연결하면 단락이 발생합니다. 이 전원 공급 장치를 완벽한 5V 이상적인 전압 발생기로 모델링했다면 방정식이 작동하지 않습니다. 와이어는 하나의 전압 만 가능하므로 0V 라인과 5V 라인을 이상적인 와이어로 연결할 수 없습니다 . 더 이상 이상적인 전압 소스로 전원 공급 장치를 모델링 할 수 없습니다.

전원 공급 장치의 트랜지스터가 전류를 제한하기 시작합니다. 일반적으로이 한계는 매우 높으며 트랜지스터 과열을 시작하기에 충분히 높을 수 있습니다. 이것은 모든 종류의 불쾌한 일 (멜트 솔더와 같은)을 수행 할 수 있으며 그 결과 전원 공급 장치가 쉽게 고장날 수 있습니다!

단락은 특정 유형의 병렬 회로로, 회로의 주어진 두 노드 사이의 연결시 다른 두 노드에 비해 저항이 상당히 낮습니다.

이 경우 두 노드에서 전압이 같아야하므로 각 병렬 회로 경로의 저항이 전체 전류를 통과시킵니다. 한 경로는 저항이 매우 낮기 때문에 대부분의 전류가 해당 경로를 통과합니다. 이것은 종종 가장 실용적인 사용을 위해 중요한 전류의 다른 경로를 빼앗습니다.

즉, 0.01ohm 저항과 병렬로 연결된 100ohm 모터는 단락 회로입니다. 0.01 저항과 병렬 인 0.01 저항은 두 저항이 상당히 유사하기 때문에 단락으로 간주되지 않습니다. 와이어는 일반적으로 한 자릿수 또는 낮은 자릿수 범위에서 약간의 저항을 갖는 불완전한 도체입니다.

단락은 단순히 회로의 두 지점 간 원치 않는 연결입니다. 이 원치 않는 연결은 일반적으로 전체 회로가 어떤 식 으로든 오작동하게합니다.

단락은 일반적으로 전원 공급 장치에서 복귀 회로로의 경로로, 전원 공급 장치와 전원 공급 장치를 연결하는 전선의 유효 직렬 저항에 비해 저항이 작습니다.

전원 공급 장치가 일정한 전압과 직렬로 저항으로 작동하는 경우 전원 공급 장치에서 공급되는 전력량은 부하 저항이 감소함에 따라 증가하지만 부하에 도달하는 공급 전력의 비율은 부하 저항에 따라 증가합니다 상승. 이러한 효과는 부하 저항이 공급측 저항과 일치 할 때 균형을 유지합니다.

부하 저항이 공급 측 저항에 비해 작은 경우, 많은 양의 전원이 공급 장치에서 끌어 당겨 지지만 실제로는 부하에 거의 영향을 미치지 않습니다. 단락의 일반적인 특성은 소형 회로에 유용하게 사용되는 전력량은 일반적으로 부하 저항이 높으면 수확 할 수있는 전력량보다 훨씬 낮다는 것입니다.

단락은 단순히 모든 회로에 전력을 공급하는 두 도체 사이의 낮은 저항 연결입니다. 이로 인해 '짧은'을 통해 전원에 과도한 전류가 흐르고 전원이 손상 될 수도 있습니다. 퓨즈가 공급 회로에있는 경우 퓨즈가 작동하고 끊어지고 회로가 열리고 전류 흐름이 중단됩니다. 

단락은 직류 또는 교류 (DC 또는 AC) 회로에있을 수 있습니다. 배터리가 단락 된 경우 배터리는 매우 빨리 방전되며 높은 전류 흐름으로 인해 가열됩니다. 

단락은 회로에서 높은 전력 소비로 인해 매우 높은 온도를 생성 할 수 있습니다. 충전 된 고전압 커패시터가가는 와이어로 단락 된 경우, 막대한 전류 및 전력 소비로 인해 실제로 와이어가 폭발 할 수 있습니다. 

집에 대해 이야기하는 경우 차단기가 예를 들어 주 회로 차단기의 경우 10A, 20A 및 100A로 평가됩니다.

10Amp 회로에 연결하기 위해 10A를 넘지 않아야하거나 자연스럽게 차단기를 트립해야합니다. 플러그를 꽂고있는 장치를 살펴보면 전류가 얼마나 많이 흐르는 지 알 수 있습니다. 예를 들어 라디오는 2.5A를 소비 할 수 있습니다. 무전기는 부하이며 소켓의 전위 (120V 또는 때로는 117V 또는 110V로 지정)는 부하를 통해, 즉 전류를 제한하는 저항을 통해 전류를 전달합니다.

커패시턴스, 인덕턴스 및 저항을 고려하여 AC 저항을 계산해야하는 순간을 잊어 버리십시오. AC 저항을 임피던스라고하지만, 무전기의 부하가 모두 저항이라고 가정하면됩니다. 2.5 암페어를 소비하지만 이제 라디오를 뽑고 하나의 와이어 조각을 콘센트에 꽂아 뜨겁고 중립을 연결하면 전류는 거의 측정 할 수 없기 때문에 무한대 (또는 아마도 1,000 암페어)까지 쏠 것입니다 그 작은 철사 조각에 저항. 이 높은 전류로 인해 차단기가 트립됩니다.
작은 와이어 조각은 원하지 않는 직접 단락입니다. 그리고 라디오 내부의 구성 요소가 저항 품질을 잃어 와이어 조각으로 변한다고 가정하면 라디오 내부에 단락이 발생하고 10 Amp 차단기가 트립됩니다. 전구의 독특한 특성 중 하나는 "와이어 조각"(필라멘트)으로 간주 할 수 있지만 코일에 있습니다 (필라멘트를 자세히 살펴보면 직선이 아니라 코일 모양 임). 저항과는 달리, 저항과는 다르고, 또한 필라멘트는 진공을 유지하여 산소를 제공하지 않기 때문에 필라멘트는 "연소"되지만 오래 지속됩니다.