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回路ブレーカの仕組み

配電グリッドは、発電所からあなたの家に電気を供給します。 あなたの家の中では、電荷は多くの小さな回路で構成されている大きな回路で移動します。 回路の一端である熱線は発電所につながります。 中性線と呼ばれるもう一方の端は接地につながります。 熱線は高エネルギー源に接続し、中性線は電気的に中性の源(地球)に接続するため、回路全体に電圧があり、回路が閉じられるたびに電荷が移動します。 それは急速に方向を変えるので、電流は交流であると言われています。 (詳細については、配電網の仕組みを参照してください。配電グリッドは一定の電圧(米国では120ボルトと240ボルト)で電力を供給しますが、抵抗(したがって電流)は家の中で異なります。 異なった電球および電化製品すべてはまた負荷として記述されているある特定の量の抵抗を、提供します。 この抵抗は、アプライアンスを動作させるものです。 例えば、電球の内部にはフィラメントがあり、流れる電荷に対して非常に耐性があります。 電荷は、フィラメントを加熱し、それが輝く原因となる、一緒に移動するために懸命に働かなければなりません。

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建物の配線では、熱線と中性線は決して直接触れません。 回路を流れる電荷は、常に抵抗器として機能する電気器具を通過します。 このようにして、電気器具の電気抵抗は、回路を流れる電荷の量を制限します(一定の電圧と一定の抵抗では、電流も一定でなければなりません)。 電気器具は安全目的のための比較的低レベルで流れを保つように設計されています。 特定の時間に回路を流れる電荷が多すぎると、電気器具の配線と建物の配線が安全でないレベルに加熱され、火災の原因となる可能性があります。

これにより、電気システムはほとんどの時間をスムーズに実行されます。 しかし、時折、何かが中性線または地面につながる何か他のものに直接熱線を接続します。 たとえば、ファンモータが過熱して溶融し、ホットワイヤと中性線が一緒に融合する可能性があります。 または、誰かが誤って電力線のいずれかを穿刺し、壁に釘を駆動する可能性があります。 熱線が接地に直接接続されている場合、回路内の抵抗は最小限であるため、電圧はワイヤを介して膨大な量の電荷を押し込みます。 これが続くと、ワイヤが過熱して火災が発生する可能性があります。

回路遮断器の仕事は、電流が安全なレベルを超えるたびに回路を遮断することです。 次のセクションでは、これがどのように行われるかを説明します。

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