¿Qué sucede cuando se cortocircuita una resistencia?
Un cortocircuito es una conexión anormal entre dos nodos de un circuito eléctrico diseñado para tener diferentes voltajes. Esto da como resultado una corriente eléctrica limitada únicamente por la resistencia equivalente de Thevenin del resto de la red, lo que puede provocar daños en el circuito, sobrecalentamiento, incendio o explosión. Aunque normalmente es el resultado de un fallo, hay casos en los que los cortocircuitos se provocan intencionadamente, por ejemplo, para proteger los circuitos de percusión de los sensores de tensión.
En análisis de circuitos, un cortocircuito se define como una conexión entre dos nodos que los obliga a estar al mismo voltaje. En un cortocircuito «ideal», significa que no hay resistencia y por tanto no hay caída de tensión en la conexión. En circuitos reales, el resultado es una conexión casi sin resistencia. En tal caso, la corriente está limitada únicamente por la resistencia del resto del circuito.
Por ejemplo: Un tipo común de cortocircuito ocurre cuando los terminales positivo y negativo de una batería están conectados a un conductor de baja resistencia, como un cable. Con una fuerza de conexión baja, fluirá una corriente elevada, lo que hará que se entregue una gran cantidad de energía en un corto período de tiempo.
Una corriente elevada que fluye a través de una batería puede provocar un rápido aumento de temperatura, lo que podría provocar una explosión con liberación de gas hidrógeno y electrolitos (un ácido o una base) que podrían quemar el tejido y provocar ceguera o incluso la muerte. Los cables sobrecargados se sobrecalentarán, dañando el aislamiento del cable o provocando un incendio. También pueden ocurrir condiciones de alta corriente con cargas de motores eléctricos en condiciones estacionarias, como cuando el rotor de una bomba accionada eléctricamente está bloqueado por escombros; Esto no es corto, aunque puede tener algunos efectos similares.
En los dispositivos eléctricos, los cortocircuitos involuntarios generalmente ocurren cuando se rompe el aislamiento de un cable o cuando se introduce otro material principal, permitiendo que la carga fluya por un camino diferente al deseado.
En los circuitos de red, pueden producirse cortocircuitos entre dos fases, entre fase y neutro o entre fase y tierra. Es probable que tales cortocircuitos generen una corriente muy alta y, por lo tanto, activen rápidamente un dispositivo de protección contra sobrecorriente. Sin embargo, pueden producirse cortocircuitos entre conductores neutros y tierra y entre dos conductores de la misma fase.
Estos cortocircuitos pueden ser peligrosos, especialmente porque no pueden generar una corriente alta y, por lo tanto, es menos probable que sean detectados. Los posibles efectos incluyen la activación inesperada de un circuito que se supone está aislado. Para ayudar a reducir los efectos negativos de los cortocircuitos, los transformadores de distribución de energía están diseñados deliberadamente para tener una cierta cantidad de reactancia de fuga. La resistencia de fuga (normalmente alrededor del 5 al 10 % de la impedancia de carga total) ayuda a limitar tanto la magnitud como la tasa de aumento de la corriente de falla.
Un cortocircuito puede provocar la formación de un arco eléctrico. El arco, un canal de plasma ionizado caliente, es muy conductor y puede persistir incluso después de que se hayan evaporado cantidades significativas de material original de los conductores. La erosión superficial es un signo típico de daño al arco eléctrico. Incluso los resortes cortos pueden eliminar cantidades significativas de material de los electrodos.
La temperatura del arco eléctrico resultante es muy alta (decenas de miles de grados Fahrenheit), lo que hace que el metal de las superficies de contacto se derrita, se pegue y migre con la corriente y escape al aire en forma de polvos finos. >
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