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Corto circuito

Un tipo comune di corto circuito si verifica quando i terminali positivo e negativo di una batteria sono collegati con un conduttore a bassa resistenza, come un filo. Con una bassa resistenza nella connessione, scorrerà una corrente elevata, causando la consegna di una grande quantità di energia in un breve periodo di tempo.

Una corrente elevata che scorre attraverso una batteria può causare un rapido aumento della temperatura, potenzialmente con conseguente esplosione con il rilascio di gas idrogeno ed elettrolita (un acido o una base), che può bruciare i tessuti e causare cecità o addirittura la morte. I fili sovraccaricati si surriscaldano anche causando danni all’isolamento del filo o avviando un incendio. Condizioni di corrente elevata possono verificarsi anche con carichi motore elettrico in condizioni di stallo, come ad esempio quando la girante di una pompa azionata elettricamente è inceppata da detriti; questo non è un breve, anche se può avere alcuni effetti simili.

Nei dispositivi elettrici, i cortocircuiti involontari sono solitamente causati quando l’isolamento di un filo si rompe o quando viene introdotto un altro materiale conduttore, consentendo alla carica di fluire lungo un percorso diverso da quello previsto.

Nei circuiti di rete, i cortocircuiti possono verificarsi tra due fasi, tra una fase e un neutro o tra una fase e la terra (terra). Tali cortocircuiti possono provocare una corrente molto elevata e quindi innescare rapidamente un dispositivo di protezione da sovracorrente. Tuttavia, è possibile che si verifichino cortocircuiti tra conduttori neutri e di terra e tra due conduttori della stessa fase. Tali cortocircuiti possono essere pericolosi, in particolare perché potrebbero non provocare immediatamente una grande corrente e sono quindi meno probabili da rilevare. I possibili effetti includono l’eccitazione inaspettata di un circuito che si presume sia isolato. Per contribuire a ridurre gli effetti negativi dei cortocircuiti, i trasformatori di distribuzione dell’energia sono deliberatamente progettati per avere una certa quantità di reattanza di perdita. La reattanza di perdita (solitamente circa 5-10% dell’impedenza del pieno carico) contribuisce a limitare sia la grandezza che il tasso di aumento della corrente di guasto.

Un cortocircuito può portare alla formazione di un arco elettrico. L’arco, un canale di plasma ionizzato a caldo, è altamente conduttivo e può persistere anche dopo che quantità significative di materiale originale dai conduttori sono evaporate. L’erosione superficiale è un tipico segno di danno all’arco elettrico. Anche gli archi corti possono rimuovere quantità significative di materiale dagli elettrodi. La temperatura dell’arco elettrico risultante è molto alta (decine di migliaia di gradi), causando la fusione del metallo sulle superfici di contatto, lo stagno e la migrazione con la corrente, nonché la fuoriuscita nell’aria come particolato fine.