Тут вже є кілька чудових відповідей, але я подумав, що, можливо, виявлення математики допоможе в розумінні.
ПРИМІТКИ
- Щоб зробити речі трохи простішими, ми зосередимось на чисто резистивних навантаженнях, ігноруємо опір, коефіцієнт потужності тощо.
- Щоб отримати більш точний результат, ми включимо опір всієї електропроводки в ланцюзі. Для всіх прикладів будемо вважати, що використовується 200 'мідний дріт 12 AWG (0,00193 Ом / фут). Якщо не вказано інше
Почнемо з простої схеми, яка містить лише одну лампочку потужністю 60 Вт
Ми можемо обчислити загальний опір, як це
Rt = R1 + R2
Ось Rt
загальний опір, R1
є опір лампочки, а R2
опір дроту.
Rt = 240 ohms + 0.386 ohms
Rt = 240.386 ohms
Далі ми можемо використовувати закон Ома для обчислення загального струму по ланцюгу.
It = E / Rt
It = 120 volts / 240.386 ohms
It = 0.499 amperes
На цьому прикладі ви бачите, що схема буде малювати лише близько половини ампера.
Що буде, якби ми зняли лампочку і "завершили контур"?
Коли лампочка згасла, єдиний опір в ланцюзі - провід.
Rt = 0.386 ohms
Використовуючи це для обчислення струму
It = 120 volts / 0.386 ohms
It = 310.88 amperes
Ми закінчуємо струмом в 15,5 разів більше номінального струму (20 ампер), дозволеного вимикачем. Це призводить до відключення вимикача і відкриття ланцюга.
Далі ми розглянемо більш складний приклад, де у нас паралельно три цибулини.
Для обчислення опору в паралельному контурі це не так просто, як додавання опорів разом. Натомість ви додали реципрок і розділите 1 за результатом.
Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/240 ohms)
Rt = 80 ohms
Далі нам доведеться додати опір дроту в ланцюзі.
Rt = 80 ohms + 0.386 ohms
Rt = 80.386 ohms
Ми можемо розрахувати струм через ланцюг:
It = 120 volt / 80.386 ohms
It = 1.49 amperes
Нарешті, видалимо одну з лампочок і «завершимо контур».
У цьому прикладі опір колби буде замінено опором 1 '12 мідного дроту AWG.
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/0.00193 ohms
Rt = 0.001929969 ohms
Знову доводиться додавати опір дроту в ланцюзі.
Rt = 0.001929969 ohms + 0.386 ohms
Rt = 0.387929969 ohms
Через низький опір, ми можемо припустити, що струм буде досить високим.
It = 120 volts / 0.387929969 ohms
It = 309.3341829759 amperes
Знову сила струму більше ніж у 15,5 разів перевищує номінальну ємність ланцюга, що, сподіваємось, спрацює з автоматичним вимикачем.
тл; д-р
"Завершуючи ланцюг", ви фактично створюєте коротке замикання (шлях низького опору). Оскільки опір через цей шлях настільки низький, струм завжди буде досить високим. Вимикач реагує на сильний струм і відкриває ланцюг до того, як проводка може бути пошкоджена.