Hier gibt es bereits einige gute Antworten, aber ich dachte, dass das Zeigen von Mathematik zum Verständnis beitragen könnte.
ANMERKUNGEN
- Zur Vereinfachung konzentrieren wir uns auf rein ohmsche Lasten und ignorieren Impedanz, Leistungsfaktor usw.
- Um ein genaueres Ergebnis zu erhalten, wird der Widerstand aller Kabel im Stromkreis berücksichtigt. Für alle Beispiele wird angenommen, dass 200 'Kupferdraht mit 12 AWG verwendet werden (0,00193 Ohm / ft). Falls nicht anders angegeben
Wir beginnen mit einer einfachen Schaltung, die nur eine einzige 60-Watt-Glühbirne enthält
Wir können den Gesamtwiderstand so berechnen
Rt = R1 + R2
Hier Rt
ist der Gesamtwiderstand, R1
ist der Widerstand der Glühbirne, während R2
der Widerstand des Drahtes ist.
Rt = 240 ohms + 0.386 ohms
Rt = 240.386 ohms
Als nächstes können wir das Ohmsche Gesetz verwenden, um den Gesamtstrom durch die Schaltung zu berechnen.
It = E / Rt
It = 120 volts / 240.386 ohms
It = 0.499 amperes
An diesem Beispiel können Sie sehen, dass die Schaltung nur etwa ein halbes Ampere verbraucht.
Was würde passieren, wenn wir die Glühbirne entfernen und "den Stromkreis abschließen" würden?
Wenn die Glühbirne weg ist, ist der einzige Widerstand im Stromkreis der Draht.
Rt = 0.386 ohms
Verwenden Sie das, um den Strom zu berechnen
It = 120 volts / 0.386 ohms
It = 310.88 amperes
Wir haben eine 15,5-fache Stromaufnahme des vom Leistungsschalter zugelassenen Nennstroms (20 Ampere). Dies führt dazu, dass der Leistungsschalter auslöst und den Stromkreis öffnet.
Als nächstes schauen wir uns ein komplexeres Beispiel an, in dem drei Lampen parallel geschaltet sind.
Um den Widerstand in einer Parallelschaltung zu berechnen, ist es nicht so einfach, die Widerstände zu addieren. Stattdessen müssen Sie die Kehrwerte addieren und 1 durch das Ergebnis dividieren.
Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/240 ohms)
Rt = 80 ohms
Als nächstes müssen wir den Widerstand des Drahtes in der Schaltung hinzufügen.
Rt = 80 ohms + 0.386 ohms
Rt = 80.386 ohms
Wir können den Strom durch die Schaltung berechnen:
It = 120 volt / 80.386 ohms
It = 1.49 amperes
Zum Schluss nehmen wir eine der Glühbirnen heraus und "vervollständigen den Stromkreis".
In diesem Beispiel wird der Lampenwiderstand durch den Widerstand von 1 'Kupferdraht mit 12 AWG ersetzt.
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/0.00193 ohms
Rt = 0.001929969 ohms
Wieder müssen wir den Widerstand des Drahtes im Stromkreis hinzufügen.
Rt = 0.001929969 ohms + 0.386 ohms
Rt = 0.387929969 ohms
Aufgrund des geringen Widerstands können wir davon ausgehen, dass der Strom recht hoch ist.
It = 120 volts / 0.387929969 ohms
It = 309.3341829759 amperes
Wieder ist der Strom mehr als das 15,5-fache der Nennkapazität des Stromkreises, was hoffentlich den Leistungsschalter auslösen sollte.
tl; dr
Durch "Fertigstellen des Stromkreises" erzeugen Sie tatsächlich einen Kurzschluss (niederohmiger Pfad). Da der Widerstand auf diesem Weg so gering ist, ist der Strom immer ziemlich hoch. Der Leistungsschalter reagiert auf den hohen Strom und öffnet den Stromkreis, bevor die Verkabelung beschädigt werden kann.