住宅電路中的短路是如何發生的？

　　在住宅布線中，短路一詞可以被定義為這樣一種情況，即已建立的線路中的電流轉而被引入一條沒有電阻的意外通路。它本質上是一種情況，即電流“泄漏”在已建立的線路之外，并流向它不打算去的地方。術語“短路”實際上是相當準確的，因為這個無意的、偶然的通路實際上是一個比標準電路“短”的電路——電流繞過電路導線，建立一個更短的通路到達最終目的地。

　　根據這個定義，從技術上來說，接地故障可以被看作是一種短路，即熱導線中的電流找到了一條更短的接地線路。然而，在電工的家用電線世界里，短路這個術語通常被用來描述熱電線直接接觸中性電線的情況。

　　當熱導線接觸到地線或接地元件(如金屬盒)，電流立即流向地面時，住宅電路就會發生接地故障。大量的電流在地面斷層期間流動，足以引起觸電和火災。如果一個人接觸到電流流經的地面通道，就會有觸電的危險。

　　當熱絲接觸中性線而不通過電阻負載時，就會發生短路。在短路過程中也會產生大量的電流，這些電流產生的熱量足以引起火災，但很少會引起觸電。其原因是電流停留在電路中，不會像接地故障時那樣泄漏出去。然而，這并不是說短球不會造成傷害。

短路試驗

　　你可以用一個6伏的電池，一條12號的電線和一對絕緣鉗子來演示一個短路。將電線彎曲成u形，這樣可以同時接觸兩個電池端子。用鉗子夾住電線，觸摸接線端子。根據電池的情況，你可能會看到火花，當你拿掉電線，你會注意到它和電池都是熱的。(注意：不要用更大的電池做這個實驗，比如12伏的汽車電池，因為它可能會損壞。)

　　你提供了一個低電阻的路徑，讓電流直接在電池端子之間流動，從而造成了短路。直流電在電線中產生電阻性熱，如果同樣的事情發生在你的120伏交流家用電路中，這些熱可能足以熔化電線的絕緣。這很危險，但沒有電線間的電弧那么危險。

　　與短路有關的最大危險是電弧，當導線沒有實際接觸，但足夠近，允許電流跳過隔開它們的空氣間隙時，就會發生電弧。產生的火花基本上是閃電，就像閃電一樣，它們可以把空氣加熱到可笑的高溫，其溫度相當于太陽表面的溫度。它們可以使金屬蒸發，所以任何靠近電弧閃光的人都可能嚴重受傷或死亡。

短路是如何發生的

　　住宅電路中的熱絲從電源中攜帶電荷，而中性線將電荷帶回電源。熱電線中的電流不斷地沿著熱的和中性的線路以及任何插入該線路的燈、固定裝置或器具所確定的路線返回到電源或地面。只要電流被限制在絕緣保護的導線中，就不存在問題。電線能有效地抑制電流的不受控制的流動。

　　每一個電氣裝置都需要電力來做功，而這種工作涉及電阻，電阻限制了電流的流動。但是，如果熱絲接觸中性線而不通過負載，電阻就會突然變得非常低，這就使得電流非常大。

　　技術說明：由于住宅電路中的電壓(V)是恒定的120伏特，根據歐姆定律，電流(I)和電阻(R)成反比關系，V = IR。

　　這種突然暢通無阻地從熱絲流向中性通道，在沒有抵抗負載的情況下中斷，這就是我們所知的短路。短路情況的發生有很多原因：

　　將熱電線和中性電線分開的絕緣層可能因老化而磨薄，使電線能夠接觸。

　　連接不良的熱或中性電線可能從燈具或插座上松脫并接觸到另一個。

　　在濕插頭上，電可以通過水從一個插頭傳到另一個插頭。

　　電線可能受到損壞，使電線暴露，使熱的電線接觸到中性的電線。

　　電器的內部接線可能有問題，使內部的熱電線和中性電線接觸。如果你插上一盞燈或其他電器，并遇到火花或跳閘斷路器，可能是設備本身短路。

　　短路時通常會有火花，因為電線沒有永久接觸?；鸹óa生的熱量足以熔化塑料裝置，如插座、開關和插頭，并點燃附近的易燃材料。

防止短路損壞的安全裝置

　　每家每戶都有一個斷路器面板，斷路器的設計目的是檢測異常的大電流，并在出現大電流時切斷電源。如果電路有短路，斷路器會跳閘，你不能復位，直到你找到短路并修復它。接地故障電流斷路器(GFCI)出口或斷路器主要用于檢測與接地故障相關的電流異常，但它與所有斷路器一樣，在發生短路時也會關閉。

　　這兩種裝置對短路的敏感度都不如AFCI(電弧故障電流斷續器)出口或斷路器。短路的電弧通常是間歇性的，漏電斷路器或傳統的斷路器可能會漏電。然而，AFCI被設計用來檢測由電弧引起的特殊信號異常，一旦發生這種異常，AFCI就會立即關閉。因此，電氣法規越來越多地要求AFCI在家庭和商業機構的戰略位置開設網點。許多制造商現在提供GFCI/AFCI組合電源插座和斷路器。

電弧并不總是不好的

　　如果你能控制電弧閃光時產生的熱量，你就能把它用于各種用途。這就是電弧和電阻焊背后的原理。

　　在基本的電弧焊接電路中，被焊接的金屬(即工件)通過一根導線與電源相連，而電源又與焊條相連。當焊工把焊條移到離工件足夠近的地方時，就會發生短路，導致電流在焊條和工件之間形成電弧。這就產生了3593度的溫度，這個溫度足以熔化金屬，所以它可以熔化在電弧范圍內的另一塊金屬。

　　電弧在最早的燈泡中使用，直到它被發光的燈絲所取代。在一些現代白熾燈泡中，當需要一種特別亮的光源，或一種與太陽發出的光近似的光源時，它仍然被使用。電弧的顏色取決于電極材料，因此研究人員可以分析一對電極產生的電弧的光譜來識別電極中的材料。

　　這些和其他應用表明，短路引起的電弧可能是危險的，但也不總是壞事。