Qu'est-ce qu'un court-circuit exactement?

Dans mon livre, il n'y a aucune explication de l'expression court-circuit, mais à de nombreux endroits, l'auteur l'a utilisée. Je l'avais googlé. Certains l'expliquent comme le flux de charge le long d'une différence de potentiel élevée tandis que d'autres l'expliquent comme le flux de charge le long d'un chemin de faible résistance. Qu'est-ce qu'un court-circuit exactement? Une explication accompagnée d'un diagramme serait très utile.

En termes simples et pratiques, un court-circuit est un chemin indésirable ou involontaire que le courant peut emprunter et qui contourne les routes que vous souhaitez réellement emprunter.

Il s'agit normalement d'un chemin de faible résistance entre deux points de potentiel différent.

Par exemple:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Dans le simple circuit LED gauche, un peu plus de 6 mA circule autour du circuit. Créez un court-circuit, représenté par une très faible résistance (aucun fil n'est un conducteur 0 Ω parfait) et 5000 A veut essayer de le traverser. C'est une mauvaise nouvelle pour la batterie. La batterie pourrait bien exploser. Ce qui est certain, cependant, la résistance interne de la batterie limitera le courant qui peut exister et une forte chute de tension sera observée aux bornes de la batterie, provoquant l'arrêt complet du circuit.

Il s'agit d'un court-circuit :

D'accord, c'est ce que je voulais vraiment dire. Voyons voir si nous pouvons répondre à votre question avec le reste de l'espace.

Un court-circuit est une connexion entre deux éléments que vous n'aviez pas l'intention de connecter. Dans la plupart des cas, ce comportement est très inattendu et a tendance à entraîner un mauvais fonctionnement de votre circuit.

L'un des courts-circuits les plus courants est un fil qui relie deux points qui sont entraînés à un potentiel fixe entre eux (tels que les deux broches d'une prise murale de 120 V, qui sont entraînées par le générateur de la compagnie d'électricité pour rester à 120 V). AC à part). Dans ces cas, le résultat est généralement spectaculaire et implique des effets secondaires. Par exemple, si vous placez un fil sur une prise murale de 120 V, vous découvrirez très rapidement que ce fil n'avait pas une résistance de 0 ohm, comme un fil idéal, mais avait plutôt une très petite résistance (0,001 ohm ou similaire), et permet maintenant à une énorme quantité de courant de le traverser ... au moins jusqu'à ce qu'il se réchauffe et fond!

L'important à propos des courts-circuits est qu'ils impliquent toujours une facette non voulue du circuit. Vous pouvez avoir une alimentation d'ordinateur qui génère un signal 5V à l'aide de transistors. Maintenant, nous savons tous les deux que les transistors sont imparfaits et qu'il y a des effets secondaires, mais les fabricants de blocs d'alimentation font de grands efforts pour minimiser ces effets afin que vous et moi puissions simplement dire "oh, ce fil délivre 5V!" Lorsque vous utilisez un fil pour le connecter à une terre (0V), nous créons un court-circuit. Si vous modélisiez cette alimentation comme un générateur de tension idéal de 5 V, vous trouveriez que les équations ne fonctionnent tout simplement pas. Vous ne pouvez pas connecter une ligne 0V et une ligne 5V avec un fil idéal , car un fil ne peut être qu'à une seule tension. On ne peut plus modéliser l'alimentation comme source de tension idéale.

Ce qui se passera, c'est que les transistors de l'alimentation commenceront à limiter le courant. Cette limite est généralement très élevée et peut être suffisamment élevée pour déclencher une surchauffe des transistors. Cela peut faire toutes sortes de choses désagréables (comme la soudure en fusion), et le résultat peut facilement être la panne de l'alimentation!

Un court-circuit est un type spécifique de circuit parallèle où lors de la connexion entre deux nœuds donnés du circuit, la résistance est significativement faible par rapport aux deux autres.

Dans ce cas, comme la tension doit être égale aux deux nœuds, la résistance de chaque circuit parallèle divisera le courant total qui les traverse. Puisqu'un chemin a une résistance très très faible, la majeure partie du courant passera par ce chemin. Cela prive souvent l'autre voie de tout courant significatif pour une utilisation plus pratique.

c'est-à-dire qu'un moteur de 100 ohms en parallèle avec une résistance de 0,01 ohm sera un court-circuit. Une résistance de 0,01 en parallèle avec une résistance de 0,01 ne sera pas considérée comme un court-circuit, car les deux résistances sont assez similaires. Notez qu'un fil est juste un conducteur imparfait avec une certaine résistance généralement dans la plage à un seul chiffre ou inférieure.

Un court-circuit est simplement une connexion indésirable entre deux points d'un circuit. Cette connexion indésirable entraîne généralement un mauvais comportement du circuit dans son ensemble.

Un court-circuit est généralement un chemin entre une alimentation et son retour, dont la résistance est faible par rapport à la résistance en série effective de l'alimentation et des fils qui la connectent.

Si une alimentation se comporte comme une résistance en série avec une tension constante, la quantité d'énergie tirée de l'alimentation augmentera à mesure que la résistance de charge diminue, mais la fraction de la puissance d'alimentation qui atteint la charge augmentera à mesure que la résistance de charge monte. Ces effets s'équilibreront lorsque la résistance de charge correspond à la résistance du côté de l'offre.

Si la résistance de la charge est faible par rapport à la résistance côté alimentation, une grande quantité d'énergie sera tirée de l'alimentation, mais très peu en fait parviendra à la charge. Un trait commun des courts-circuits est que la quantité de puissance utilement utilisée par un petit circuit sera généralement bien inférieure à la quantité de puissance qui pourrait être récoltée si la résistance de charge était plus élevée.

Un court-circuit est simplement une connexion à faible résistance entre les deux conducteurs fournissant de l'énergie électrique à n'importe quel circuit. Cela entraîne un flux de courant excessif dans la source d'alimentation à travers le «court-circuit» et peut même entraîner la destruction de la source d'alimentation. Si un fusible se trouve dans le circuit d'alimentation, il fera son travail et sautera, ouvrant le circuit et arrêtant le flux de courant. 

Un court-circuit peut être dans un circuit à courant continu ou alternatif (DC ou AC). S'il s'agit d'une batterie en court-circuit, la batterie se déchargera très rapidement et se réchauffera en raison du flux de courant élevé. 

Les courts-circuits peuvent produire des températures très élevées en raison de la forte dissipation de puissance dans le circuit. Si un condensateur haute tension chargé est court-circuité par un fil mince, l'énorme dissipation de courant et de puissance qui en résulte fera exploser le fil. 

Si vous parlez de votre maison, vous remarquerez que vos disjoncteurs sont évalués à, par exemple, 10 ampères, 20 ampères et 100 ampères pour les disjoncteurs principaux.

Tout ce que vous branchez pour dire que le circuit de 10 ampères ne doit pas tirer plus de 10 ampères ou, naturellement, il déclenche le disjoncteur. Si vous regardez l'appareil que vous branchez, il vous dira probablement combien de courant il consomme, par exemple, une radio peut consommer 2,5 ampères. La radio est une charge et les potentiels électriques (120 volts ou parfois désignés comme 117 volts ou 110 volts) à la prise fournissent du courant à travers une charge, c'est-à-dire à travers une résistance qui limite le courant.

Oubliez un instant que la résistance CA doit être calculée en tenant compte de la capacité, de l'inductance ET de la résistance. La résistance CA est appelée impédance, mais supposez simplement que la charge de la radio est entièrement résistive. Il consomme 2,5 ampères, mais maintenant, si vous débranchez cette radio et que vous branchez un seul morceau de fil dans la prise, connectant ainsi le chaud et le neutre ensemble, le courant grimperait à l'infini (ou peut-être des milliers d'amplis) car il y a un presque incommensurable résistance dans ce petit morceau de fil. Le disjoncteur se déclenche en raison de ce courant élevé.
Le petit morceau de fil est un court-circuit direct que vous ne voulez jamais faire. Et, supposez qu'un composant à l'intérieur de la radio perd sa qualité résistive et se transforme en un morceau de fil, vous y allez, vous avez un court-circuit à l'intérieur de la radio et le disjoncteur de 10 ampères se déclenche. Une propriété unique d'une ampoule est que vous pouvez la considérer comme un "morceau de fil" (le filament) mais elle est dans une bobine (regardez de près un filament, il n'est pas droit mais est enroulé) qui fournit une inductance qui limite le courant, similaire à une résistance, mais aussi différente d'une résistance, et aussi le filament est à l'intérieur d'un vide qui ne fournit pas d'oxygène, donc le filament "brûle" mais dure longtemps.