无论电压如何，保险丝如何以额定电流熔断？

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我从其他地方了解到，只要额定电流和反应速度相同，更换保险丝时使用额定电压更高的保险丝是安全的。

例如，如果保险丝额定值125V 1A，则250V 1A可以使用a。

假设这两个保险丝的电阻分别为0.153和0.237欧姆。（Littelfuse 5x20mm快装墨盒类型。）

因此，说125V 1A理论上的保险丝应熔断为153 mW，而250V 1A保险丝熔断为237 mW是否正确？（使用） $P = I^2R$

fuses

— 耶尔顿
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关于保险丝的另一个问题让我想到了背后的数学原理。

— JYelton

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拉塞尔的答案是最完整的。只是为了增加一种改进，当保险丝装满并传导电压时，它看到的只是电阻两端的电压降。很少。额定电压与保险丝何时熔断有关，现在必须在不导通的情况下承受整个外壳的全部电压。

— 占位符

因为E = I ^ 2R，所以不会出现电压的方程式。

— user207421 '16

@EJP在这个问题的末尾，我引用P =I²R，它的功率等于电流乘以电阻的平方。E通常代表电动势，与电压相同。我不确定您的公式是否还具有功效。

— JYelton '16

@Jyelton我的错，我应该使用P。它仍然是您问题的答案。

— user207421 '16

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保险丝的额定电流代表保险丝最终会烧断的最小持续电流。1A保险丝在很长时间内不会烧断，并且如果保险丝会向PCB散发一些热量或空气流通，则可能永远不会以1A烧断。

关键参数是额定值，它使您了解吹气所需的能量（功率和时间）。（请记住，发生灾难性故障时，保险丝实际上是用来保护电路的。） $I^2 \cdot t$

匹配额定值至关重要，因为如果您将慢熔型保险丝替换为慢熔型保险丝，甚至认为它们都说1A，那么实际上要烧掉它们将需要完全不同的能级。 $I^2 \cdot t$

保险丝完好无损后，其两端只有一个压降。这个压降不会接近保险丝的额定电压（否则它的作用就像一个大电阻器，并限制了电路的可用能量。）一旦保险丝烧断，额定电压就起作用了，它代表了多少电压断开的保险丝可以承受的电位不会闪动，也不会给受损的负载电路重新通电。 $I \cdot R$

— 亚当·劳伦斯
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它的压降（电压）是IR，而不是IIR。

— gbarry

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@gbarry：忘了我的第一句话，我太快了。他的确在讲电压降，而不是功率损耗。我编辑了答案。

— Rev1.0

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这个问题已经有了一些很好的答案，但是我会稍微不同地回答。考虑下面的电路。

在此处输入图片说明

在正常操作下（即保险丝未烧断），V _f为I _L * R，其中R为保险丝固有电阻。电流I _L流过保险丝和负载。负载两端的电压V _L = V _B -V _f，其中V _B >> V _f。大部分电压通过负载下降，而只有少量电压通过保险丝下降。

正如其他人所指出的，在熔断器的功耗是我_大号² R.在耗散一定程度上，保险丝将打开。保险丝断开时，会形成电弧，燃烧掉更多的保险丝材料。在此过程中，V _f将开始为I _L * R（如上定义），但当I _L降至零且保险丝完全断开时将变为V _B。在清除事件结束时，所有V _B出现在V _f两端，并且电流完全停止。

保险丝的额定电压（和AC / DC规格）仅在保险丝断开后才起作用。额定电压不足的保险丝可能无法熄灭所产生的电弧，从而导致保险丝迅速失效。类似地，额定与交流电一起使用的保险丝或断路器可能取决于零交叉来熄灭电弧，在这种情况下，直流额定值的保险丝（尤其是高压直流保险丝）通常与沙子或其他灭弧材料紧密包装在一起，以便防止在电弧中耗散的功率（理论上高达V _B * I _L）灾难性地破坏保险丝，并确保电流不会继续通过连续的电弧流动（即，保险丝熔断，但电流仍继续通过等离子体在保险丝之间流动）内部）。

如果保险丝永不熔断，则保险丝的额定电压无关紧要。在确实发生熔断的那一刻，额定电流不再重要，您将很快知道是否为您的应用选择了合适的电压保险丝。

— 远足过去
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这是一个写得很好，清晰的答案。谢谢。

— JYelton

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不仅要防止电源灾难性地破坏保险丝，还要停止电流。直流驱动且超出其额定能力使用的熔断器可以很高兴地安放在电弧上，完全消散电弧产生的热量，但并不能为达到其设计目标而付出很大的努力，这并非不可想象。停止电流流动。

— supercat 2012年

@supercat，感谢您指出该遗漏；你是绝对正确的。我已对帖子进行了修改，以使其更加完整。

— HikeOnPast

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保险丝只能看到自己的环境。当净热输入足以引起足够的温度升高以熔化导线或其他可熔元件时，保险丝熔化。

为了获得局部能量耗散，您需要在保险丝两端施加一定的压降。
功率= I ^ 2 x R = V ^ 2 / R = V x I
这里所有这些都是等效的。
第一个与载流和保险丝电阻有关。
第二个涉及保险丝两端的电压降和保险丝电阻。
第三个涉及保险丝两端的电压降x所载电流。

净热输入是能量耗散-每次辐射的能量。

这是保险丝搜索引擎。具体参数（此处主要是熔断电流）搜索保险丝。读取电阻值。这里的一些例子

两个例子：

100 mA： FRS-R-1 / 10 600 V 0.1 A Mersen RK5 600V时延电阻约90毫欧。V = IR = 0.1 x 0.09〜= 10毫伏！
功率= I ^ 2 x R =〜1 mW !!!

10 A： 9F57CAA010 10 Mersen漏油保险丝链路的电阻约为10毫欧。
电压降= IR = 10 x 0.010 = 0.1 V
功率= I ^ 2 R = 10 ^ 2 x 0.01 = 1瓦！

— 罗素·麦克马洪
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当保险丝烧断时，它会中断（在某些情况下是相当大的）电流。保险丝不会立即从“正常”熔断到“完全熔断”-电线加热并融化，形成短暂的断裂，由于电线没有立即冷却而膨胀。当中断很小时，您会得到一个电弧（尤其是在负载为感性的情况下），这是因为1）瞬时电流达到零（因为它是AC）并在电压恢复到峰值时很快就熄灭了，间隙足够大，足以形成弧线。

因此，电压越高，间隙必须越大。但是，使用较高电压的保险丝不是问题。

想象一下使用250V的小型保险丝，例如10kV，它将在整个保险丝上起弧。

至于保险丝熔断的功率-与系统的功率相比很小，但这确实限制了系统的电压可以低到什么程度。如果保险丝具有0.237ohm的电阻和1A的电流，则它会下降0.237V，因此，如果系统以类似的电压运行，则将出现问题。

— 奔腾100
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我熟悉额定电压的原因。在另一个论坛上，有人发表评论说，关于保险丝，仅安培数很重要，而不是功率/瓦数；这听起来很愚蠢。

— JYelton

经过进一步思考，也许我的问题标题具有误导性。更好的说法是：“为什么电压低于额定值的1A保险丝都会以1A烧断？”

— JYelton

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保险丝在1A处熔断，因为电线耗散了足够的功率（如您所知，P = I R）来加热和熔化。额定电压仅适用于导线熔化后的影响。

— Pentium100

要扩展额定电压，请参见en.wikipedia.org/wiki/Fuse_(electrical)#Rated_voltage

— Garrett Fogerlie 2012年

对于自复位保险丝，低压情况有时可能会成为问题。典型的自复位保险丝的电阻会随温度变化很大。当电阻为十欧姆时，将保险丝维持在其当前温度所需的功率与电阻为十兆时大致相同。可以将保险丝建模为吸收均匀电量的设备。通常，随着电阻的增加，这将增加保险丝两端的电压降。对于任何给定的负载电流，这将依次增加功率，从而增加温度和电阻。

— supercat 2012年

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简单的答案是移动的电子产生的热量与电压无关。电压与热量的产生无关紧要，无论电压如何。一安培会产生相同数量的热量，这是因为周围反弹的电子的摩擦力所致。因此，一安培直流电的热量与一安培交流电有效值的热量相同。

— 真负鼠
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这个答案有点令人困惑。电压对热量的产生很重要，只要电压决定流过固定电阻的电流量即可。

— 史蒂芬·柯林斯

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1安培直流电仍会产生与1安培rms交流电相同的热量。无论电压如何，1安培交流电都会产生相同的热量。不要将热量与可能会落在压降范围内的功耗相混淆，例如跨负载的负载，无论负载是有意还是无意的，例如传输线或分支电路S上的vd

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