Здесь уже есть несколько отличных ответов, но я подумал, что, возможно, показ математики поможет понять.
ЗАМЕТКИ
- Чтобы упростить ситуацию, мы сосредоточимся на чисто резистивных нагрузках и проигнорируем импеданс, коэффициент мощности и т. Д.
- Чтобы получить более точный результат, мы включим сопротивление всей проводки в цепи. Для всех примеров мы будем предполагать, что используется медный провод 12 AWG 200 '(0,00193 Ом / фут). Если не указано иное
Начнем с простой схемы, которая содержит только одну лампочку на 60 ватт
Мы можем рассчитать общее сопротивление, как это
Rt = R1 + R2
Здесь Rt
общее сопротивление, R1
это сопротивление лампочки, а R2
это сопротивление провода.
Rt = 240 ohms + 0.386 ohms
Rt = 240.386 ohms
Далее мы можем использовать закон Ома для расчета общего тока в цепи.
It = E / Rt
It = 120 volts / 240.386 ohms
It = 0.499 amperes
Из этого примера вы можете видеть, что схема будет тянуть только около половины ампер.
Что произойдет, если мы уберем лампочку и "завершим цепь"?
Когда лампочка пропала, единственным сопротивлением в цепи является провод.
Rt = 0.386 ohms
Используя это, чтобы вычислить текущий
It = 120 volts / 0.386 ohms
It = 310.88 amperes
В результате мы получаем ток в 15,5 раза больше номинального тока (20 ампер), допустимого автоматическим выключателем. Это приводит к размыканию выключателя и размыканию цепи.
Далее мы рассмотрим более сложный пример, где у нас есть три лампочки параллельно.
Чтобы рассчитать сопротивление в параллельной цепи, это не так просто, как сложить сопротивления вместе. Вместо этого вы должны добавить взаимные и разделить 1 на результат.
Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/240 ohms)
Rt = 80 ohms
Далее нам нужно добавить сопротивление провода в цепи.
Rt = 80 ohms + 0.386 ohms
Rt = 80.386 ohms
Мы можем рассчитать ток через схему:
It = 120 volt / 80.386 ohms
It = 1.49 amperes
Наконец, давайте удалим одну из лампочек и "завершим цепь".
В этом примере сопротивление лампы будет заменено сопротивлением 1 'медного провода 12 AWG.
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/0.00193 ohms
Rt = 0.001929969 ohms
Опять же, мы должны добавить сопротивление провода в цепи.
Rt = 0.001929969 ohms + 0.386 ohms
Rt = 0.387929969 ohms
Из-за низкого сопротивления можно предположить, что ток будет довольно высоким.
It = 120 volts / 0.387929969 ohms
It = 309.3341829759 amperes
И снова ток более чем в 15,5 раза превышает номинальную емкость цепи, что должно привести к отключению автоматического выключателя.
ТЛ; др
«Завершая замыкание», вы фактически создаете короткое замыкание (путь с низким сопротивлением). Поскольку сопротивление на этом пути очень низкое, ток всегда будет достаточно высоким. Автоматический выключатель реагирует на высокий ток и размыкает цепь до того, как может быть повреждена проводка.