短路电能能不能无穷大的原因分析
从理论上来讲,短路电流可以达到无穷大,但在实际当中却不可能发生。
短路电流无穷大的说法源自于欧姆定律中的电流、电压、电阻三者关系:Ⅰ=U/R。当式中R趋于0时,电流l就会趋于∞。
在实际应用当中,电源的短路电流受电源内阻和电源功率二大因素制约,下面来看下这二个因素是如何发挥作用的。
对于电池类电源,制约短路电流的是电源内阻,比如一个12v内阻0.1Ω的电池,其短路电流就等于12V/0.1Ω=120A。
实际上电池内阻也并非恒定不变,它会随电池输出电流大小和电池的电量变化而变,但永远不会为0。
下面再说一下变压器电源的短路电流。
首先变压器要用铜线绕制线圈,因此也和电池一样存在内阻,当输出短路时电压降完全加在了内阻上,所以输出电流不会无限增加。
但是,变压器还有一个更重要的指标就是功率,变压器的输入和输出大由两个独立的线圈组成,它们之间的能量传递靠铁芯来完成,这也是大功率变压器要用大铁芯的原因。
所以,对于一个特定的变压器来说,既便线圈的直流电阻和阻抗都为零,也不可能在短路时产生无穷大的电流。
在实际应用当中为了防止发生事故,供电线路中都设有过流保护装置,比如常见的断路器和保险等。当出现短路或电流异常时,就会自动切断电源,不可能出现持续的短路电流。即使没有这些保险设施,短路电流也不会大过供电变压器的短路电流,并且线路电阻也不会为零。
所以,无论是哪一种电源,都不会存在短路电流接近无穷大的情况。