sähkönjakeluverkko tuottaa sähköä voimalaitoksesta taloosi. Sisällä talo, sähkövaraus liikkuu suuri piiri, joka koostuu monista pienemmistä piireistä. Piirin toinen pää, kuuma johto, johtaa voimalaitokselle. Toinen pää, jota kutsutaan neutraaliksi johdoksi, johtaa maahan. Koska kuuma johto kytkeytyy suurienergialähteeseen ja neutraali johto kytkeytyy sähköisesti neutraaliin lähteeseen (maahan), piirin poikki kulkee jännite-varaus liikkuu aina, kun piiri on suljettu. Virran sanotaan olevan vaihtovirta, koska se muuttaa nopeasti suuntaa. (Katso lisätietoja sähkönjakeluverkkojen toiminnasta.)

sähkönjakeluverkko tuottaa sähköä tasajännitteellä (Yhdysvalloissa 120 ja 240 volttia), mutta vastus (ja siten virta) vaihtelee talossa. Kaikki eri lamput ja sähkölaitteet tarjoavat tietyn määrän vastusta, jota kutsutaan myös kuormaksi. Tämä vastus saa laitteen toimimaan. Esimerkiksi hehkulampun sisällä on hehkulanka, joka kestää hyvin virtaavaa varausta. Varauksen on työskenneltävä kovasti liikkuakseen eteenpäin, mikä kuumentaa hehkulankaa ja saa sen hehkumaan.

Mainos

Mainos

Mainos

rakennuksen johdotuksessa kuuma johto ja neutraali johto eivät koskaan kosketa suoraan. Piirin läpi kulkeva lataus kulkee aina laitteen läpi, joka toimii vastuksena. Näin laitteiden sähkövastus rajoittaa sitä, kuinka paljon varaus voi virrata piirin läpi (vakiojännitteellä ja vakiovastuksella virran on myös oltava vakio). Laitteet on suunniteltu pitämään virta suhteellisen alhaisella tasolla turvallisuussyistä. Liika virtapiirin läpi virtaava lataus tiettynä ajankohtana kuumentaisi laitteen johdot ja rakennuksen johdotukset vaarallisille tasoille aiheuttaen mahdollisesti tulipalon.

Tämä pitää sähköjärjestelmän sujuvasti suurimman osan ajasta. Mutta joskus, jotain kytkee kuuma lanka suoraan neutraali lanka tai jotain muuta johtaa maahan. Esimerkiksi puhallinmoottori saattaa ylikuumentua ja sulaa sulattaen kuumat ja neutraalit johdot yhteen. Tai joku voi ajaa naulan seinään ja puhkaista vahingossa yhden voimalinjan. Kun kuuma lanka on kytketty suoraan maahan, piirissä on minimaalinen vastus, joten jännite työntää valtavan määrän latausta johdon läpi. Jos tämä jatkuu, johdot voivat ylikuumentua ja sytyttää tulipalon.

katkaisijan tehtävänä on katkaista piiri aina, kun virta hyppää turvallisen tason yläpuolelle. Seuraavissa jaksoissa selviää, miten se tämän tekee.