Que se passe-t-il lorsqu’une résistance est court-circuitée ?
Un court-circuit est une connexion anormale entre deux nœuds d’un circuit électrique conçu pour être à des tensions différentes. Il en résulte un courant électrique limité uniquement par la résistance équivalente Thevenin du reste du réseau, ce qui peut provoquer des dommages au circuit, une surchauffe, un incendie ou une explosion. Bien qu’ils soient généralement le résultat d’un défaut, il existe des cas où des courts-circuits sont provoqués intentionnellement, par exemple pour protéger les circuits de percussion des capteurs de tension.
En analyse de circuit, un court-circuit est défini comme une connexion entre deux nœuds qui les oblige à être à la même tension. Dans un court-circuit idéal , cela signifie qu’il n’y a pas de résistance et donc qu’il n’y a pas de chute de tension dans la connexion. Dans les circuits réels, le résultat est une connexion presque sans résistance. Dans un tel cas, le courant n’est limité que par la résistance du reste du circuit.
Par exemple : Un type courant de court-circuit se produit lorsque les bornes positives et négatives d’une batterie sont connectées à un conducteur à faible résistance, tel qu’un câble. Avec une faible force de connexion, un courant élevé circulera, ce qui entraînera la fourniture d’une grande quantité d’énergie en peu de temps.
Un courant élevé circulant dans une batterie peut provoquer une augmentation rapide de la température, ce qui pourrait entraîner une explosion avec libération d’hydrogène gazeux et d’électrolytes (un acide ou une base) qui pourraient brûler les tissus et provoquer la cécité, voire la mort. Les fils surchargés surchaufferont, endommageant l’isolation des fils ou provoquant un incendie. Des conditions de courant élevé peuvent également se produire avec des charges de moteur électrique dans des conditions stationnaires, par exemple lorsque le rotor d’une pompe à entraînement électrique est bloqué par des débris ; Ce n’est pas court, même si cela peut avoir des effets similaires.
Dans les appareils électriques, les courts-circuits involontaires se produisent généralement lorsque l’isolation d’un câble se brise ou lorsqu’un autre matériau principal est introduit, permettant à la charge de circuler le long d’un chemin différent de celui souhaité.
Dans les circuits de réseau, des courts-circuits peuvent se produire entre deux phases, entre phase et neutre ou entre phase et terre. Il est probable que de tels courts-circuits génèrent un courant très élevé et activent donc rapidement un dispositif de protection contre les surintensités. Cependant, des courts-circuits peuvent se produire entre les conducteurs neutres et la terre et entre deux conducteurs d’une même phase.
Ces courts-circuits peuvent être dangereux, notamment parce qu’ils ne peuvent pas donner lieu à un courant élevé et sont donc moins susceptibles d’être détectés. Les effets possibles incluent l’activation inattendue d’un circuit censé être isolé. Pour aider à réduire les effets négatifs des courts-circuits, les transformateurs de distribution d’énergie sont délibérément conçus pour avoir une certaine réactance de fuite. La résistance de fuite (généralement autour de 5 à 10 % de l’impédance de charge totale) permet de limiter à la fois l’ampleur et le taux d’augmentation du courant de défaut.
Un court-circuit peut entraîner la formation d’un arc électrique. L’arc, un canal de plasma ionisé chaud, est très conducteur et peut persister même après que des quantités importantes de matériau d’origine se soient évaporées des conducteurs. L’érosion superficielle est un signe typique d’endommagement de l’arc électrique. Même des ressorts courts peuvent éliminer des quantités importantes de matière des électrodes.
La température de l’arc électrique qui en résulte est très élevée (des dizaines de milliers de degrés Fahrenheit), ce qui fait fondre le métal sur les surfaces de contact, pêcher et migrer avec le courant, et s’échapper dans l’air sous forme de fines poudres. >
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