Sigorta teli, üzerinden aşırı akım geçtiğinde ısınıp eriyerek devreyi açar. Bu süreçte sigorta içindeki direnç yükselir. Metal iletkenlerin (sigorta teli de dahil) direnci, genellikle sıcaklık arttıkça artar. Akımın neden olduğu aşırı ısınma, telin erime noktasına ulaşmadan önce direncini yükseltir. Tel erimeye başladığında ve devreyi kesmek üzere koptuğunda, aslında devredeki akım yolu ortadan kalkar. Akım akışı durduğu anda, devrenin o kısmının direnci sonsuz kabul edilir. Bu, pratik olarak direncin maksimum düzeye çıktığı anlamına gelir.
Sigortanın temel görevi, bir kısa devre veya aşırı yük oluştuğunda yükselen tehlikeli akımı (kısa devre akımını) kesmektir. Kısa devre anında, devrenin direnci aniden düşer ve neredeyse sıfır olur ve bu da akımın aniden yükselmesine neden olur. Sigorta teli bu yüksek akıma maruz kalınca erir ve kopar. Bu kopma, devrenin fiziksel olarak açılması demektir. Devre açılınca, akım akışı kesilir ve devrenin o kısmının direnci sonsuz olur. Bu durumda, akım sıfıra düşer.
Sigorta teli eriyip koptuğunda, iki erimiş metal parça arasında kısa bir mesafe oluşur. Bu mesafedeki hava (veya sigorta içindeki dolgu malzemesi) başlangıçta yalıtkan olsa da, kısa devre akımının yarattığı yüksek gerilim ve ısı nedeniyle kopan uçlar arasındaki yüksek gerilim, gaz moleküllerini iyonize eder ve iletken bir plazma yolu oluşturur. Ark oluştuğu sürece, akım kesilmez. Devre açılmasına rağmen ark akımın akmaya devam etmesini sağlayan geçici bir köprü oluşturur.
Ark, telin koptuğu andaki kısa devre direncinden çok daha yüksek bir dirence sahiptir. Ark, bir miktar direnç gösterir. Bu direnç, arkın oluştuğu anda devreden geçen akımı aniden düşürmeye başlar ve kısa devre anındaki maksimum akım değerinden aşağı çeker. Bu arkın söndürülmesi gerekir. Sigortalar arkı hızla söndürmek için kuvars kumu gibi maddeler kullanır. Ark söndüğünde, iyonize yol ortadan kalkar ve direnç sonsuza çıkarak devre akımını tamamen keserek sıfıra indirir. Sigortanın tasarımı, kısa devre anında çok hızlı bir şekilde yüksek bir ark gerilimi oluşturmayı hedefler. Bu yüksek gerilim, kısa devre akımını hemen sınırlamaya ve ardından sıfıra indirmeye başlar. Bu sürece akım sınırlama denir.
Özetle sigorta teli erir ve eridikten sonra direnç normalde artar ancak ark oluşur, ark oluşumuyla akım akmaya devam etmesine rağmen kısa devre akımı ark direnci ile bir miktar düşer ve arkın tamamen sönmesiyle akım tamamen kesilir.
0 Yorumlar