我们再来看熔断器(保险丝)的安秒特性,也即 。也就是说,电流值I越小,保险丝熔断的时间t就越长,反之,电流值I越大,时间t就越短。时间t与电流I互为反比例关系。
我们很容易想到,如果电路中的电流小于额定电流,那么保险丝当然不会熔断,它的熔断时间无穷大;如果电路电流略微超过额定电流,也即出现了线路过载电流,此时保险丝虽然熔断时间比较长,但它会熔断;如果电路电流很大,也即出现了短路电流,则保险丝熔断时间很短。
我们把保险丝的这种特性叫做反时限特性。
我们看到了熔断器(保险丝)的安秒特性曲线,它非常类似于Y=K/X曲线,因此我们把这种曲线叫做反时限特性曲线。
在曲线的左方,我们看到了一条直线Ir,它叫做熔断器的最小熔断电流。电路中的电流只要等于Ir,则保险丝一定会熔断,尽管时间很长。小于Ir的一切电流值,保险丝都不会熔断。
在Ir的左方我们看到了另外一条直线Ire,它就是保险丝的额定电流。我们看到Ire<Ir,所以电路中流过额定电流时,保险丝肯定不会熔断。
我们来看题主的问题:
(1)为什么电路中的电流为5.5安培,但是保险丝使用额定电流为6安培的,其熔断电流为12安培啊?
(2)超过12安培只是一个瞬间,对用电器造不成多大的伤害吧?
我的回答:
对于问题1,主要部分前面已经回答了,不再重复。
请题主注意到一个问题:保险丝的熔断电流并非等于额定电流的两倍!
我们来看实际熔断器的安秒特性。此款熔断器是ABB的产品:
从左边算起第三条红线就是6A的熔断器安秒特性。
注意看横坐标在10A右侧的第一条直线是20A,它与6A曲线有相交,交点的纵坐标是8秒。也就是说,当线路中出现10A的严重过载电流时,8秒后熔断器就会熔断。
同理,当线路中出现100A的短路电流时,熔断器在0.02秒(20毫秒)的时间内熔断,由此保护线路。
我们再看问题2的回答:
如果线路中发生短路,它对电器不会有什么影响。如果电器内部发生了短路,或者出现严重漏电事故,则完全可能会破坏电器。贡福电子有限公司专业制造销售太阳能光伏熔断器、新能源车用保险丝、微型保险丝、叉栓保险丝、汽车保险丝、高压保险丝、贴片保险丝、陶瓷保险丝、汽车保险丝座、...
因此,保险丝当然要对这种现象做保护,它要切断线路。
给题主一个建议:在描述时间时最好定量。我们知道交流电一个周期是20毫秒,对于6A的保险丝来说,它的熔断时间正好就是一个交流电周期长度。可见,保险丝的线路保护还是很有效的。
表述物理量和时间量采取定量的方法,是我们日后学习高中物理和大学物理的良好习惯,这对我们分析问题很有利。
回答完毕。
最后和题主说明一下保险丝与熔断器的区别。
第一,注意到熔断器由两个部分构成,其一是壳体部分,其二是熔丝或者熔芯部分。
熔丝或者熔芯装在壳体内部,一方面避免人手触及造成人身伤害,另一方面也提高了熔丝的温度。所以测量熔断器的安秒特性曲线,尤其是过载段曲线,一定要对熔断器整体来测试,不能只对熔丝或者熔芯来测量。
第二,我们从熔断器的安秒特性看出,熔断电流是一系列值,并且与熔断时间有关。由此可知,熔断电流是额定电流的两倍这个说法不成立。
可见中学课本编写得很不严谨。也许对于学生来说没有太大问题,但如果在工业条件下,或者在我们的现实生活中,也用这种似是而非的描述,会出现问题的。
以下回答评论者的问题:
问:Ire和Ir之间在横轴上有一段间隔,请问这段间隔有什么意义?自己想了下,显然如果Ire=Ir,Ire和Ir就失去意义了,但又认为不足以解释这段间隔,还请赐教。
回答:
我们令 , 叫做熔断器熔化系数。一般地, 取值为1.2~1.4之间。