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保險絲的工作原理
都知道,當電流流過導體時,因導體存在一定的電阻,所以導體將會發熱。且發熱量遵循著這個公式:Q=0.24I2RT;其中Q是發熱量,0.24是一個常數,I是流過導體的電流,R是導體的電阻,T是電流流過導體的時間;依此公式不難看出保險絲的簡單的工作原理瞭。
當制作保險絲的材料及其形狀確定瞭,其電阻R就相對確定瞭(若不考慮它的電阻溫度系數)。當電流流過它時,它就會發熱,隨著時間的增加其發熱量也在增加。電流與電阻的大小確定瞭產生熱量的速度,保險絲的構造與其安裝的狀況確定瞭熱量耗散的速度,若產生熱量的速度小於熱量耗散的速度時,保險絲是不會熔斷的。若產生熱量的速度等於熱量耗散的速度時,在相當長的時間內它也不會熔斷。若產生熱量的速度大於熱量耗散的速度時,那麼產生的熱量就會越來越多。又因為它有一定比熱及質量,其熱量的增加就表現在溫度的升高上,當溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發生瞭熔斷。
自恢復保險絲是由經過特殊處理的聚合樹脂(Polymer)及分佈在裡麵的導電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導電粒子束縛在結晶狀的結構外,構成鏈狀導電電通路,此時的可恢復保險絲為低阻狀態(a),線路上流經自恢復保險絲的電流所產生的熱能小,不會改變晶體結構。當線路發生短路或過載時,流經自恢復保險絲的大電流產生的熱量使聚合樹脂融化,體積迅速增長,形成高阻狀態(b),工作電流迅速減小,從而對電路進行限制和保護。當故障排除後,PTC可恢復保險絲重新冷卻結晶,體積收縮,導電粒子重新形成導電通路,自恢復保險絲恢復為低阻狀態,從而完成對電路的保護,無須人工更換。
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