電圧に関係なく、ヒューズは電流定格でどのように切れますか？

電流定格と反応速度が同じである限り、ヒューズを交換するときに、より高い電圧定格のヒューズを使用することが安全であることを他の場所から読んで知っています。

たとえば、ヒューズの定格がの125V 1A場合、a 250V 1Aを使用できます。

これら2つのヒューズの抵抗値がそれぞれ0.153オームと0.237オームであるとします。（リテルヒューズ5x20mm高速アクションカートリッジタイプ。）

したがって125V 1A、理論上、ヒューズは153 mWで250V 1A溶断し、ヒューズは237 mWで溶断すると言うのは正しいでしょうか？（を使用）$P = I^2R$

ヒューズの電流定格は、最終的にヒューズが溶断する最小持続電流を表します。1Aヒューズは溶断せずに非常に長い時間1Aかかります。ヒューズがPCBに熱を放散したり、空気が流れたりする場合、1Aで溶断することはありません。

重要なパラメーターは定格であり、これにより、それを吹き飛ばすのに必要なエネルギー（電力と時間）がわかります。（ヒューズは、致命的な障害が発生したときに回路を保護するためのものです。）$I^2 \cdot t$

これは、一致するcruically重要だあなたはスローブロータイプの高速作動ヒューズを交換する場合以来の評価は、も、彼らは両方の言う1Aは、実際にそれらを爆破するために根本的に異なるエネルギーレベルを取ることになるだろうと思いました。$I^2 \cdot t$

ヒューズに問題がない場合、電圧降下のみがあります。この降下は、ヒューズの電圧定格に近いところにはありません（そうでなければ、大きな抵抗器のように機能し、回路で利用できるエネルギーを制限します）。ヒューズが切れると、電圧定格が作用します。故障した負荷回路をフラッシュしたり、再起動したりすることなく、オープンヒューズが耐えられる可能性があります。$I \cdot R$

この質問に対する優れた回答はすでにいくつかありますが、私は少し違った方法で回答にアプローチします。以下の回路を検討してください。

通常の動作（ヒューズが切れていない）では、V _fはI _L * Rです。ここで、Rは固有のヒューズ抵抗です。電流I _Lは、ヒューズと負荷の両方を流れます。負荷両端の電圧、V _L = V _B -V _fです。ここで、V _B >> V _fです。電圧の大部分は負荷によって落とされ、ごくわずかだけがヒューズによって落とされます。

他の人が指摘したように、ヒューズで消費される電力はI _L ² Rです。ある程度の消費では、ヒューズが開きます。ヒューズが開くと、アークが形成され、ヒューズ材料がさらに燃え尽きます。このプロセスの間に、V _fは Iであることから開始します_L（上記で定義した通り）* Rが、Vとなるであろう_B Iとして_Lがゼロに低下し、ヒューズが完全に開きます。消去イベントの終了時に、V _f全体にV _Bがすべて表示され、電流の流れが完全に停止します。

ヒューズの定格電圧（およびAC / DC仕様）は、ヒューズが開いた後にのみ機能します。不十分な電圧定格のヒューズは、発生するアークを消すことができず、ヒューズが急速に故障する可能性があります。同様に、ACで使用する定格のヒューズまたはブレーカーは、アークを消すためにゼロ交差に依存する可能性が高く、DC定格ヒューズ（特に高電圧DCヒューズ）は、多くの場合、砂または他の消弧材でしっかりと詰められていますアークで消費される電力（理論的にはV _B * I _Lまで）が壊滅的にヒューズを破壊するのを防ぎ、連続アークを介して電流が流れ続けないようにします（つまり、ヒューズ間でプラズマを介して電流が流れ続けます）内部）。

ヒューズが切れない場合は、ヒューズの電圧定格は関係ありません。電流が切れた時点で、電流定格は重要ではなくなり、アプリケーションに適切な電圧ヒューズを指定したかどうかがすぐにわかります。

ヒューズは、主にそれ自身の環境のみを「認識」します。ヒューズのワイヤは、正味の熱入力が十分な温度上昇を引き起こしてワイヤまたはその他の可溶素子を溶かすのに十分なときに溶けます。

局所的なエネルギー散逸を得るには、ヒューズの両端で電圧降下が必要です。
電力= I ^ 2 x R = V ^ 2 / R = V x I
これらはすべてここでは同等です。
最初は、通電電流とヒューズ抵抗に関連しています。
2つ目は、ヒューズの両端の電圧降下とヒューズ抵抗に関するものです。
3つ目は、ヒューズの電圧降下x通電電流に関するものです。

正味の熱入力は放散されるエネルギーであり、時間ごとに放射されるエネルギーです。

これがヒューズ検索エンジンです。特定のパラメーター（ここでは主に電流を溶かす）は、ヒューズを検索します。抵抗値を読み取ります。ここにいくつかの例

2つの例：

100 mA： FRS-R-1 / 10 600 V 0.1 A Mersen Class RK5 600V時間遅延には約90ミリオームの抵抗があります。V = IR = 0.1 x 0.09〜= 10 mV！
電力= I ^ 2 x R =〜1 mW !!!

10 A： 9F57CAA010 10 A Mersenオイルカットアウトヒューズリンクには、約10ミリオームの抵抗があります。
電圧降下= IR = 10 x 0.010 = 0.1 V
電力= I ^ 2 R = 10 ^ 2 x 0.01 = 1ワット！

ヒューズが切れると、（場合によっては非常に大きな）電流が遮断されます。ヒューズはすぐに「通常」から「完全に溶断」になりません-ワイヤが加熱されて溶け、ワイヤがすぐに冷却されないために拡張する短いブレークを作成します。ブレークが小さい場合、アーク（特に負荷が誘導性の場合）を取得できます。アークは1）瞬時電流がゼロになり（これはACであるため）、電圧がピークに戻るまでに消滅します。ギャップはアークに十分な幅です。

そのため、電圧が高いほど、ギャップが大きくなります。ただし、高電圧ヒューズを使用しても問題はありません。

たとえば、10kVの小さな250Vヒューズを使用すると想像してみてください。ヒューズ全体にアークが発生します。

ヒューズが溶断する電力については、システムの電力と比較すると小さいですが、システムの電圧がどれだけ低くなる可能性があるかという制限があります。ヒューズの抵抗が0.237ohmで電流が1Aの場合、0.237Vが低下するため、システムが同様の電圧で動作している場合は問題が発生します。

簡単な答えは、移動する電子は電圧に関係なく熱を生成するということです。この熱の生成では、電圧は重要ではありません。電圧に関係なく同じです。電子の跳ね返りの摩擦により、1つのアンプは同じ量の熱を生成します。したがって、DCの1アンペアは、1 AC rmsと同じ熱量です。

1アンペアDCは、1アンペアrms ACと同じ量の熱を生成します。電圧に関係なく1アンペアのACは同じ量の熱を生成します。熱を、電圧降下の領域に入る電力消費と混同しないでください。たとえば、伝送線または分岐回路のvdなど、負荷が意図的であるかどうかの負荷をまたいでいます。