Давайте рассмотрим простейшую цепь, состоящую из лампочки и, предположим, автомобильного аккумулятора:
По цепи течет ток по проводам и у нас начинает гореть лампочка. Все просто.
Давайте предположим, что наши провода, которые ведут к лампочке абсолютно голые и вдруг каким-то чудом на эти проводки ложится еще один такой же голый провод. Этот проводок замыкает наши два оголенных провода. И вот начинается самое интересное - в схеме возникает короткое замыкание (КЗ). Короткое замыкание - это короткий путь для прохождения электрического тока по цепи, где наименьшее сопротивление.
Теперь ток течет и по лампочке и по проводку. Но, у нас сопротивление проводка намного меньше, чем сопротивление лампочки, и почти весь ток потечет туда, где меньшее сопротивление - то есть по проводку. А так как сопротивление у нашего проводка очень мало, то и ток, следовательно, потечет очень большой, согласно Закону Ома. А если потечет большой ток, следовательно, и количество теплоты, выделяемое проводком будет очень большим, согласно Закону Джоуля-Ленца. В конце концов по цепи, которая выделена красным, будет течь большой ток и она будет очень сильно нагреваться. Так сильно, что может случиться даже пожар.
Вы наверное не раз слышали в сводке новостей, что пожар произошел из-за короткого замыкания. В этом случае оголенный провод фазы в каком-то месте задевает оголенный провод нуля. В основном КЗ в жилых домах происходит от старого кабеля, который трещит по швам в любом удобном случае и от влаги, которая может попасть на кабель. Но также имеет место и человеческий фактор. Это, конечно же, несоблюдение мер безопасности при пользовании электрическим током.
Все Вы слышали, что нельзя включать множество потребителей в одну розетку, возникнет перегрузка сети и может произойти пожар. Рассмотрим этот случай более подробно. Пусть в нашу розетку включены потребители электроэнергии. Мы конечно используем тройники или сетевые удлинители. Схематически я показал это так:
Чем больше потребителей включены в сеть параллельно, тем меньше сопротивление цепи. Если у нас сопротивление становится меньше, ток становится больше - Закон Ома. Следовательно, возрастает и количество теплоты, выделяемое проводами сетевого удлинителя или тройника - Закон Джоуля-Ленца. В результате провода начнут плавиться и в конце концов может начаться пожар. Ситуация близка к КЗ.
В заключении хотелось бы добавить типичные признаки короткого замыкания:
- сгоревшие предохранители в радиоэлектронной аппаратуре (РЭА);
- нагрев цепи, в которой течет ток короткого замыкания;
- низкое напряжение источника напряжения;
- большой ток;
- дым;
- обугленные провода;
- выгоревшие дорожки печатной платы;
- черный нагар в месте, где произошло КЗ.