Ci sono già delle ottime risposte qui, ma ho pensato che forse mostrare alcuni calcoli avrebbe aiutato a capire.
GLI APPUNTI
- Per rendere le cose un po 'più semplici, ci concentreremo su carichi puramente resistivi e ignoreremo l'impedenza, il fattore di potenza, ecc.
- Per ottenere risultati più precisi, includeremo la resistenza di tutti i cablaggi nel circuito. Per tutti gli esempi, supponiamo che vengano utilizzati 200 'di filo in rame 12 AWG (0,00193 ohm / ft). Salvo diversamente specificato
Inizieremo con un semplice circuito, che contiene solo una singola lampadina da 60 watt
Possiamo calcolare la resistenza totale in questo modo
Rt = R1 + R2
Ecco Rt
la resistenza totale, R1
è la resistenza della lampadina, mentre R2
è la resistenza del filo.
Rt = 240 ohms + 0.386 ohms
Rt = 240.386 ohms
Successivamente, possiamo usare la legge di Ohm per calcolare la corrente totale attraverso il circuito.
It = E / Rt
It = 120 volts / 240.386 ohms
It = 0.499 amperes
Attraverso questo esempio, puoi vedere che il circuito assorbirà solo circa mezzo ampere.
Cosa accadrebbe se rimuovessimo la lampadina e "completassimo il circuito"?
Con la lampadina accesa, l'unica resistenza nel circuito è il filo.
Rt = 0.386 ohms
Usandolo per calcolare la corrente
It = 120 volts / 0.386 ohms
It = 310.88 amperes
Concludiamo con un assorbimento di corrente di 15,5 volte la corrente nominale (20 ampere) consentita dall'interruttore. Questo fa scattare l'interruttore del circuito e apre il circuito.
Successivamente vedremo un esempio più complesso, in cui abbiamo tre lampadine in parallelo.
Per calcolare la resistenza in un circuito parallelo, non è semplice come sommare le resistenze. Invece hai aggiunto i reciproci e dividi 1 per il risultato.
Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/240 ohms)
Rt = 80 ohms
Successivamente dovremo aggiungere la resistenza del filo nel circuito.
Rt = 80 ohms + 0.386 ohms
Rt = 80.386 ohms
Possiamo calcolare la corrente attraverso il circuito:
It = 120 volt / 80.386 ohms
It = 1.49 amperes
Infine, rimuoviamo una delle lampadine e "completiamo il circuito".
In questo esempio, la resistenza della lampadina verrà sostituita dalla resistenza di 1 'di filo di rame da 12 AWG.
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/0.00193 ohms
Rt = 0.001929969 ohms
Ancora una volta dobbiamo aggiungere la resistenza del filo nel circuito.
Rt = 0.001929969 ohms + 0.386 ohms
Rt = 0.387929969 ohms
A causa della bassa resistenza, possiamo presumere che la corrente sarà piuttosto elevata.
It = 120 volts / 0.387929969 ohms
It = 309.3341829759 amperes
Ancora una volta la corrente è più di 15,5 volte la capacità nominale del circuito, che si spera dovrebbe far scattare l'interruttore.
tl; dr
"Completando il circuito", stai effettivamente creando un corto circuito (percorso a bassa resistenza). Poiché la resistenza attraverso questo percorso è così bassa, la corrente sarà sempre piuttosto alta. L'interruttore reagisce all'alta corrente e apre il circuito prima che il cablaggio possa essere danneggiato.