短絡とは正確には何ですか？

私の本では、短絡というフレーズの説明はありませんが、著者は多くの場所でそれを使用しています。グーグルで検索しました。高電位差に沿った電荷の流れとして説明する人もいれば、低抵抗経路に沿った電荷の流れとして説明する人もいます。短絡とは正確には何ですか？図に沿った説明が非常に役立ちます。

簡単で実用的な用語では、短絡とは、実際に通したいルートをバイパスする、電流が通ることができる望ましくない、または意図しない経路です。

これは通常、電位の異なる2点間の低抵抗経路です。

例えば：

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

左のシンプルなLED回路では、6 mAをわずかに超えて回路を流れています。非常に低い抵抗（ワイヤは完全な0Ω導体ではない）で表される短絡を作成し、5000 Aがそれを通過しようとします。これはバッテリーにとって悪いニュースです。バッテリーが爆発する可能性があります。ただし、確かなことは、バッテリーの内部抵抗が存在する電流を制限し、バッテリーの端子で大きな電圧降下が見られ、回路全体が機能しなくなることです。

これは短絡回路です：

さて、それは私が本当に置きたかったものです。残りのスペースであなたの質問に答えられるかどうか見てみましょう。

短絡は、接続するつもりのない2つの要素間の接続です。ほとんどの場合、この動作は非常に予期せず、回路が不適切に動作する傾向があります。

最も一般的な短絡の1つは、駆動される2つのポイント間を固定電位に接続するワイヤです（120 Vのコンセントの2つのプロングなど、120 Vを維持するために電力会社の発電機によって駆動される） AC別）。これらの場合、結果は通常壮観であり、二次的な影響を伴います。たとえば、120Vの壁のソケットにワイヤを接続すると、そのワイヤには理想的なワイヤのように0Ωの抵抗はなく、非常に小さい抵抗（0.001Ωなど）があったことがすぐにわかります。少なくともそれが加熱して溶けるまで、大量の電流が流れるようになりました！

短絡に関する重要なことは、回路の意図しない側面が常に含まれることです。トランジスタを使用して5Vの信号を生成するコンピューターの電源がある場合があります。トランジスタが不完全であり、二次的な影響があることはわかっていますが、電源メーカーはこれらの影響を最小限に抑えるために多大な努力を払っています。ワイヤを使用してこれをグランド（0V）に接続すると、短絡が発生します。この電源を完璧な5Vの理想的な電圧発生器としてモデル化していた場合、方程式が機能しないことがわかります。0Vラインと5Vラインを理想的なワイヤに接続することはできません。ワイヤは1つの電圧にしかなれないためです。電源を理想的な電圧源としてモデル化することはできなくなりました。

起こることは、電源のトランジスタが電流を制限し始めることです。通常、この制限は非常に高く、トランジスタの過熱を開始するのに十分な場合があります。これはあらゆる種類の厄介なこと（溶融はんだなど）を行う可能性があり、その結果、電源の障害が簡単に発生する可能性があります！

短絡は、特定のタイプの並列回路であり、回路の任意の2つのノード間の接続では、他の2つのノードに比べて抵抗が大幅に低くなります。

この場合、2つのノードで電圧が等しくなければならないため、各並列回路パスの抵抗により、それらを通る合計電流が分割されます。1つのパスの抵抗は非常に低いため、大部分の電流はそのパスを通過します。これにより、多くの場合、他のパスからほとんどの実用的な重要な電流が奪われます。

つまり、0.01オームの抵抗器と並列の100オームのモーターは短絡回路になります。0.01の抵抗と並列の0.01の抵抗は、2つの抵抗がかなり似ているため、短絡とは見なされません。ワイヤは、一般的に1桁以下の抵抗範囲の抵抗を持つ不完全な導体であることに注意してください。

短絡は、単に回路内の2点間の不要な接続です。この不要な接続により、通常、回路全体が何らかの形で誤動作します。

短絡は通常、電源からそのリターンまでの経路であり、その抵抗は、電源とそれを接続するワイヤの実効直列抵抗に比べて小さいです。

電源が定電圧と直列の抵抗として動作する場合、負荷抵抗が下がると電源から引き出される電力量は増加しますが、負荷に達する供給電力の割合は負荷抵抗が増加すると増加します上がる。これらの効果は、負荷抵抗が電源側の抵抗と一致するとバランスが取れます。

負荷抵抗が供給側の抵抗に比べて小さい場合、大量の電力が供給から引き出されますが、実際にはほとんど負荷になりません。短絡の一般的な特性は、小さな回路で有効に使用される電力の量が、負荷抵抗がより高い場合に収集できる電力の量をはるかに下回ることです。

短絡とは、任意の回路に電力を供給する2つの導体間の低抵抗接続のことです。これにより、「短絡」を介して電源に過剰な電流が流れ、電源が破壊されることさえあります。ヒューズが供給回路内にある場合、ヒューズは機能を果たし、溶断し、回路を開き、電流を停止します。 

短絡は、直流または交流（DCまたはAC）回路内にあります。バッテリーが短絡している場合、バッテリーは非常に急速に放電され、高電流が流れるために加熱されます。 

短絡は、回路内の電力損失が大きいため、非常に高温になる可能性があります。充電された高電圧コンデンサが細いワイヤで短絡された場合、結果として生じる膨大な電流と電力損失により、ワイヤが実際に爆発します。 

あなたの家について話している場合、ブレーカーの定格は、たとえば、メインのサーキットブレーカーに対して10アンペア、20アンペア、および100アンペアであることがわかります。

プラグを差し込んで10アンペアの回路に流れる電流は10アンペア以下である必要があります。そうしないと、当然ブレーカーが作動します。接続しているデバイスを見ると、おそらくどれだけの電流が流れているかがわかります。たとえば、ラジオは2.5アンペアを消費します。無線は負荷であり、ソケットの電位（120ボルト、または117ボルト、または110ボルトと呼ばれることもあります）は、負荷、つまり電流を制限する抵抗器を介して電流を供給します。

容量、インダクタンス、抵抗を考慮してAC抵抗を計算する必要があることをしばらく忘れてください。AC抵抗はインピーダンスと呼ばれますが、無線の負荷がすべて抵抗性であると仮定してください。それは2.5アンペアを消費しますが、そのラジオを抜いてコンセントに1本のワイヤーをつなぎ、ホットとニュートラルを一緒に接続すると、ほとんど計り知れないほどの電流が無限大（またはおそらく1,000アンペア）まで流れますその小さなワイヤーの抵抗。この高電流によりブレーカーがトリップします。
ワイヤーの小さな部分は、これまでにしたくない直接的な短絡です。そして、無線機内部のコンポーネントが抵抗品質を失い、ワイヤーに変わると仮定すると、無線機内で短絡が発生し、10アンペアのブレーカーがトリップします。電球のユニークな特性の1つは、「ワイヤ」（フィラメント）と見なすことができるが、コイル内にある（フィラメントをよく見ると、まっすぐではなくコイル状になっている）電流を制限するインダクタンスを提供することです。抵抗器とは異なりますが、抵抗器とも異なり、フィラメントは酸素を供給しない真空内にあるため、フィラメントは「燃焼」しますが、長時間続きます。