Jest już kilka świetnych odpowiedzi, ale pomyślałem, że może pokazanie matematyki pomoże w zrozumieniu.
UWAGI
- Aby uprościć sprawę, skupimy się na obciążeniach czysto rezystancyjnych i zignorujemy impedancję, współczynnik mocy itp.
- Aby uzyskać dokładniejszy wynik, uwzględnimy rezystancję wszystkich przewodów w obwodzie. Dla wszystkich przykładów założymy, że użyto 200 'z drutu miedzianego 12 AWG (0,00193 oma / ft). O ile nie podano inaczej
Zaczniemy od prostego obwodu, który zawiera tylko jedną 60-watową żarówkę
Możemy obliczyć całkowity opór w ten sposób
Rt = R1 + R2
Oto Rt
całkowity opór, R1
opór żarówki, a R2
opór drutu.
Rt = 240 ohms + 0.386 ohms
Rt = 240.386 ohms
Następnie możemy użyć prawa Ohma do obliczenia całkowitego prądu w obwodzie.
It = E / Rt
It = 120 volts / 240.386 ohms
It = 0.499 amperes
W tym przykładzie widać, że obwód pobiera tylko około pół ampera.
Co by się stało, gdybyśmy usunęli żarówkę i „ukończyli obwód”?
Gdy nie ma żarówki, jedynym oporem w obwodzie jest drut.
Rt = 0.386 ohms
Wykorzystanie tego do obliczenia prądu
It = 120 volts / 0.386 ohms
It = 310.88 amperes
Kończy się pobór prądu 15,5 razy większy od prądu znamionowego (20 amperów) dozwolonego przez wyłącznik. Powoduje to zadziałanie wyłącznika automatycznego i otwarcie obwodu.
Następnie przyjrzymy się bardziej złożonemu przykładowi, w którym równolegle mamy trzy żarówki.
Aby obliczyć rezystancję w obwodzie równoległym, nie jest to tak proste, jak dodanie rezystancji razem. Zamiast tego dodajesz odwrotność i dzielisz 1 przez wynik.
Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/240 ohms)
Rt = 80 ohms
Następnie będziemy musieli dodać rezystancję drutu w obwodzie.
Rt = 80 ohms + 0.386 ohms
Rt = 80.386 ohms
Możemy obliczyć prąd przez obwód:
It = 120 volt / 80.386 ohms
It = 1.49 amperes
Na koniec usuńmy jedną z żarówek i „zakończ obwód”.
W tym przykładzie oporność żarówki zostanie zastąpiona opornością 1 'drutu miedzianego 12 AWG.
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/0.00193 ohms
Rt = 0.001929969 ohms
Ponownie musimy dodać oporność drutu w obwodzie.
Rt = 0.001929969 ohms + 0.386 ohms
Rt = 0.387929969 ohms
Ze względu na niską rezystancję możemy założyć, że prąd będzie dość wysoki.
It = 120 volts / 0.387929969 ohms
It = 309.3341829759 amperes
Po raz kolejny prąd jest ponad 15,5 razy większy niż pojemność znamionowa obwodu, co powinno, mam nadzieję, wyzwolić wyłącznik.
tl; dr
„Uzupełniając obwód”, faktycznie tworzysz zwarcie (ścieżka niskiej rezystancji). Ponieważ rezystancja na tej ścieżce jest tak niska, prąd zawsze będzie dość wysoki. Wyłącznik reaguje na wysoki prąd i otwiera obwód przed uszkodzeniem okablowania.