ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑ

ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑ

ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑ

ΟΡΙΣΜΟΣ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ

 Βραχυκύκλωμα ονομάζεται η σύνδεση δύο σημείων ενός κυκλώματος με αγωγό αμελητέας αντίστασης.

Βραχυκύκλωμα ονομάζεται η σύνδεση δύο σημείων ενός κυκλώματος με αγωγό αμελητέας αντίστασης

 Τότε λέμε ότι τα άκρα της συσκευής είναι βραχυκυκλωμένα.Χαρακτηριστικό γνώρισμα ενός βραχυκυκλώματος είναι ότι τα δύο άκρα της συσκευής είναι ισοδυναμικά,δηλαδή το ηλεκτρικό δυναμικό έχει την ίδια τιμή και στα δύο άκρα,ή με άλλα λόγια τα δύο άκρα συμπεριφέρονται σαν να ταυτίζονται.Η συσκευή δε διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα,αφού εμφανίζει οπωσδήποτε ηλεκτρική αντίσταση,ενώ το βραχυκύκλωμα στα άκρα της όχι,γιατί συμπεριφέρονται σαν να ταυτίζονται,άρα σαν μην παρεμβάλλεται τίποτα μεταξύ των δύο άκρων.

Συσκευή ΑΒ βραχυκυκλωμένη δεξιά και μη βραχυκυκλωμένη αριστερά

 Σε μαθηματική γλώσσα αν V1 είναι το ηλεκτρικό δυναμικό στο ένα άκρο της συσκευής και V2 το ηλεκτρικό δυναμικό στο άλλο άκρο της συσκευής,τότε ισχύει:

                                                                  V1=V2
                                          

                                                                  ΔV=0

 Το βραχυκύκλωμα μπορεί να προκληθεί ελεγχόμενα ή τυχαία.Το ελεγχόμενο βραχυκύκλωμα απενεργοποιεί μια συσκευή (αλλά αυτή διατηρεί ηλεκτρικό δυναμικό στα άκρα της).Το τυχαίο βραχυκύκλωμα μπορεί να προκληθεί από φθορά,τεχνικό σφάλμα ή άλλους παράγοντες.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ

 Βραχυκύκλωμα μπορεί να προκληθεί μεταξύ των σημείων Α και Β,αν τα συνδέσουμε με έναν αγωγό αμελητέας αντίστασης ή αν σ' αυτά φθαρεί η μόνωση και τυχαία έρθουν σε επαφή.Στο κύκλωμα της εικ. α είναι Roλ=440 Ω,άρα αυτό διαρρέεται από ρεύμα έντασης I=0,5 Α. 

Βραχυκύκλωμα

 Στο κύκλωμα της εικ. β είναι:

 

                                                                  Rολ=440·1/440+1

 Άρα αυτό διαρρέεται από ρεύμα έντασης I=220 Α και έτσι κινδυνεύει το τμήμα του κυκλώματος,που βρίσκεται μεταξύ της πηγής και του σημείου βραχυκυκλώσεως.

ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΗΓΗΣ

 Στην καθημερινή ζωή όταν γίνεται λόγος για βραχυκύκλωμα συνήθως εννοείται βραχυκύκλωμα σε μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος.Η πηγή ηλεκτρικού ρεύματος εμφανίζει υποχρεωτικά διαφορετικό ηλεκτρικό δυναμικό στα άκρα της.Επομένως,στο βραχυκύκλωμα μιας πηγής στα άκρα της θα πρέπει να υπάρχει και ταυτόχρονα να μην υπάρχει διαφορά δυναμικού!

Ηλεκτρικό σχέδιο βραχυκυκλώματος μπαταρία

 Στην πραγματικότητα η σύνδεση και η πηγή εμφανίζουν αντίσταση, η οποία συνήθως είναι αμελητέα,δηλαδή πολύ μικρή για να ληφθεί υπόψιν.Όμως στη συγκεκριμένη περίπτωση δεν υπάρχει άλλη αντίσταση για να ληφθεί υπόψιν.Έστω ότι βραχυκυκλώνεται μια πηγή συνεχούς ηλεκτρεργετικής δύναμης E,εσωτερικής αντίστασης r με έναν αγωγό πολύ μικρής αντίστασης r'.Τότε σύμφωνα με το νόμο του Ωμ κλειστού κυκλώματος ισχύει:

                                                                  Ι=Ε/r+r'

                                                                                         

 Παρατηρούμε ότι για δεδομένη ηλεκτρεργετική δύναμη η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος είναι αντιστρόφως ανάλογη της συνολικής αντίστασης του κυκλώματος.Από φυσική άποψη,το βραχυκύκλωμα μιας πηγής είναι η εφαρμογή σημαντικής διαφοράς δυναμικού σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα πολύ μικρής αντίστασης,ώστε να εμφανιστεί μια μεγάλη ένταση ηλεκτρικού ρεύματος,που μπορεί να έχει καταστροφική επίδραση στους αγωγούς του ρεύματος και την πηγή.Οι αγωγοί δεν αντέχουν την μεγάλη ένταση του ρεύματος,που αναπτύσσεται,και,ως συνέπεια,είτε καταστρέφονται είτε,λόγω ανάφλεξης του μονωτικού τους υλικού,είναι δυνατόν να προκληθεί πυρκαϊά.
 Η ηλεκτροπληξία μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα.
 Για την αποφυγή της μεγάλης έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος,μιας συνέπειας του βραχυκυκλώματος,χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα ειδικές διατάξεις,οι ασφάλειες.