住宅电路中的短路是如何发生的？

　　在住宅布线中，短路一词可以被定义为这样一种情况，即已建立的线路中的电流转而被引入一条没有电阻的意外通路。它本质上是一种情况，即电流“泄漏”在已建立的线路之外，并流向它不打算去的地方。术语“短路”实际上是相当准确的，因为这个无意的、偶然的通路实际上是一个比标准电路“短”的电路——电流绕过电路导线，建立一个更短的通路到达最终目的地。

　　根据这个定义，从技术上来说，接地故障可以被看作是一种短路，即热导线中的电流找到了一条更短的接地线路。然而，在电工的家用电线世界里，短路这个术语通常被用来描述热电线直接接触中性电线的情况。

　　当热导线接触到地线或接地元件(如金属盒)，电流立即流向地面时，住宅电路就会发生接地故障。大量的电流在地面断层期间流动，足以引起触电和火灾。如果一个人接触到电流流经的地面通道，就会有触电的危险。

　　当热丝接触中性线而不通过电阻负载时，就会发生短路。在短路过程中也会产生大量的电流，这些电流产生的热量足以引起火灾，但很少会引起触电。其原因是电流停留在电路中，不会像接地故障时那样泄漏出去。然而，这并不是说短球不会造成伤害。

短路试验

　　你可以用一个6伏的电池，一条12号的电线和一对绝缘钳子来演示一个短路。将电线弯曲成u形，这样可以同时接触两个电池端子。用钳子夹住电线，触摸接线端子。根据电池的情况，你可能会看到火花，当你拿掉电线，你会注意到它和电池都是热的。(注意：不要用更大的电池做这个实验，比如12伏的汽车电池，因为它可能会损坏。)

　　你提供了一个低电阻的路径，让电流直接在电池端子之间流动，从而造成了短路。直流电在电线中产生电阻性热，如果同样的事情发生在你的120伏交流家用电路中，这些热可能足以熔化电线的绝缘。这很危险，但没有电线间的电弧那么危险。

　　与短路有关的最大危险是电弧，当导线没有实际接触，但足够近，允许电流跳过隔开它们的空气间隙时，就会发生电弧。产生的火花基本上是闪电，就像闪电一样，它们可以把空气加热到可笑的高温，其温度相当于太阳表面的温度。它们可以使金属蒸发，所以任何靠近电弧闪光的人都可能严重受伤或死亡。

短路是如何发生的

　　住宅电路中的热丝从电源中携带电荷，而中性线将电荷带回电源。热电线中的电流不断地沿着热的和中性的线路以及任何插入该线路的灯、固定装置或器具所确定的路线返回到电源或地面。只要电流被限制在绝缘保护的导线中，就不存在问题。电线能有效地抑制电流的不受控制的流动。

　　每一个电气装置都需要电力来做功，而这种工作涉及电阻，电阻限制了电流的流动。但是，如果热丝接触中性线而不通过负载，电阻就会突然变得非常低，这就使得电流非常大。

　　技术说明：由于住宅电路中的电压(V)是恒定的120伏特，根据欧姆定律，电流(I)和电阻(R)成反比关系，V = IR。

　　这种突然畅通无阻地从热丝流向中性通道，在没有抵抗负载的情况下中断，这就是我们所知的短路。短路情况的发生有很多原因：

　　将热电线和中性电线分开的绝缘层可能因老化而磨薄，使电线能够接触。

　　连接不良的热或中性电线可能从灯具或插座上松脱并接触到另一个。

　　在湿插头上，电可以通过水从一个插头传到另一个插头。

　　电线可能受到损坏，使电线暴露，使热的电线接触到中性的电线。

　　电器的内部接线可能有问题，使内部的热电线和中性电线接触。如果你插上一盏灯或其他电器，并遇到火花或跳闸断路器，可能是设备本身短路。

　　短路时通常会有火花，因为电线没有永久接触。火花产生的热量足以熔化塑料装置，如插座、开关和插头，并点燃附近的易燃材料。

防止短路损坏的安全装置

　　每家每户都有一个断路器面板，断路器的设计目的是检测异常的大电流，并在出现大电流时切断电源。如果电路有短路，断路器会跳闸，你不能复位，直到你找到短路并修复它。接地故障电流断路器(GFCI)出口或断路器主要用于检测与接地故障相关的电流异常，但它与所有断路器一样，在发生短路时也会关闭。

　　这两种装置对短路的敏感度都不如AFCI(电弧故障电流断续器)出口或断路器。短路的电弧通常是间歇性的，漏电断路器或传统的断路器可能会漏电。然而，AFCI被设计用来检测由电弧引起的特殊信号异常，一旦发生这种异常，AFCI就会立即关闭。因此，电气法规越来越多地要求AFCI在家庭和商业机构的战略位置开设网点。许多制造商现在提供GFCI/AFCI组合电源插座和断路器。

电弧并不总是不好的

　　如果你能控制电弧闪光时产生的热量，你就能把它用于各种用途。这就是电弧和电阻焊背后的原理。

　　在基本的电弧焊接电路中，被焊接的金属(即工件)通过一根导线与电源相连，而电源又与焊条相连。当焊工把焊条移到离工件足够近的地方时，就会发生短路，导致电流在焊条和工件之间形成电弧。这就产生了3593度的温度，这个温度足以熔化金属，所以它可以熔化在电弧范围内的另一块金属。

　　电弧在最早的灯泡中使用，直到它被发光的灯丝所取代。在一些现代白炽灯泡中，当需要一种特别亮的光源，或一种与太阳发出的光近似的光源时，它仍然被使用。电弧的颜色取决于电极材料，因此研究人员可以分析一对电极产生的电弧的光谱来识别电极中的材料。

　　这些和其他应用表明，短路引起的电弧可能是危险的，但也不总是坏事。