保险丝为什么要用高电阻率,低熔点的材料制成?
简单而言是因为高电阻,产热多;熔点低,易熔化。
保险丝不能由低电阻材料制成,也不能用铁丝和铝合金代替。当导线短路或电流过大时,铝合金和铁丝产生的高温无法熔合(熔点过高,达到4000度以上),这将导致保险丝无法正常断开并切断电路,容易引发火灾等严重事故。因此,必须使用低熔点金属线,以确保当电流产生的温度达到一定水平时,保险丝能够熔断,电路能够及时断开。
目前,熔断器一般由高电阻率、低熔点的银铜合金制成。我们通常使用的引线保险丝不是由纯铅制成的,而是由铅中的锑锡合金制成的,添加锑锡合金可以达到较低的熔点。
当确定保险丝的材料和形状时,其电阻R相对确定(如果不考虑其电阻温度系数)。当电流流过它时,它会产生热量,并且随着时间的增加,它的热值也会增加。电流和电阻的大小决定发热速度,保险丝的结构及其安装条件决定散热速度。如果发热速度小于散热速度,保险丝将不会熔断。如果发热率等于散热率,它将不会长时间熔合。如果发热率大于散热率,将产生越来越多的热量。因为它有一定的比热和质量,热量的增加反映在温度的增加上。当温度上升到保险丝的熔点以上时,保险丝将熔断。这就是保险丝的工作原理。