为什么电路中的电流为5.5安培，但是保险丝使用额定电流为6安培的，其熔断电流为12安培啊？

看到题主只是初三学生，这回答起来还真有点难，我来试试吧。

记得初中学过反比例函数，也即 。这个函数的特点是，自变量X越小，因变量Y的值越大；反之，X的值越大，Y的值越小。

我们再来看熔断器（保险丝）的安秒特性，也即 。也就是说，电流值I越小，保险丝熔断的时间t就越长，反之，电流值I越大，时间t就越短。时间t与电流I互为反比例关系。

我们很容易想到，如果电路中的电流小于额定电流，那么保险丝当然不会熔断，它的熔断时间无穷大；如果电路电流略微超过额定电流，也即出现了线路过载电流，此时保险丝虽然熔断时间比较长，但它会熔断；如果电路电流很大，也即出现了短路电流，则保险丝熔断时间很短。

我们把保险丝的这种特性叫做反时限特性。

我们来看下图：

上图中，我们看到了熔断器（保险丝）的安秒特性曲线，它非常类似于Y=K/X曲线，因此我们把这种曲线叫做反时限特性曲线。

在曲线的左方，我们看到了一条直线Ir，它叫做熔断器的最小熔断电流。电路中的电流只要等于Ir，则保险丝一定会熔断，尽管时间很长。小于Ir的一切电流值，保险丝都不会熔断。

在Ir的左方我们看到了另外一条直线Ire，它就是保险丝的额定电流。我们看到Ire<Ir，所以电路中流过额定电流时，保险丝肯定不会熔断。

我们来看题主的问题：

（1）为什么电路中的电流为5.5安培，但是保险丝使用额定电流为6安培的，其熔断电流为12安培啊？

（2）超过12安培只是一个瞬间，对用电器造不成多大的伤害吧？

我的回答：

对于问题1，主要部分前面已经回答了，不再重复。

请题主注意到一个问题：保险丝的熔断电流并非等于额定电流的两倍！

我们来看实际熔断器的安秒特性。此款熔断器是ABB的产品：

从左边算起第三条红线就是6A的熔断器安秒特性。

注意看横坐标在10A右侧的第一条直线是20A，它与6A曲线有相交，交点的纵坐标是8秒。也就是说，当线路中出现10A的严重过载电流时，8秒后熔断器就会熔断。

同理，当线路中出现100A的短路电流时，熔断器在0.02秒（20毫秒）的时间内熔断，由此保护线路。

我们再看问题2的回答：

如果线路中发生短路，它对电器不会有什么影响。如果电器内部发生了短路，或者出现严重漏电事故，则完全可能会破坏电器。

因此，保险丝当然要对这种现象做保护，它要切断线路。

给题主一个建议：在描述时间时最好定量。我们知道交流电一个周期是20毫秒，对于6A的保险丝来说，它的熔断时间正好就是一个交流电周期长度。可见，保险丝的线路保护还是很有效的。

表述物理量和时间量采取定量的方法，是我们日后学习高中物理和大学物理的良好习惯，这对我们分析问题很有利。

回答完毕。

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最后和题主说明一下保险丝与熔断器的区别。

第一，注意到熔断器由两个部分构成，其一是壳体部分，其二是熔丝或者熔芯部分。

熔丝或者熔芯装在壳体内部，一方面避免人手触及造成人身伤害，另一方面也提高了熔丝的温度。所以测量熔断器的安秒特性曲线，尤其是过载段曲线，一定要对熔断器整体来测试，不能只对熔丝或者熔芯来测量。

第二，我们从熔断器的安秒特性看出，熔断电流是一系列值，并且与熔断时间有关。由此可知，熔断电流是额定电流的两倍这个说法不成立。

可见中学课本编写得很不严谨。也许对于学生来说没有太大问题，但如果在工业条件下，或者在我们的现实生活中，也用这种似是而非的描述，会出现问题的。

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以下回答评论者的问题：

问：Ire和Ir之间在横轴上有一段间隔，请问这段间隔有什么意义？自己想了下，显然如果Ire=Ir，Ire和Ir就失去意义了，但又认为不足以解释这段间隔，还请赐教。

回答：

我们令 ， 叫做熔断器熔化系数。一般地， 取值为1.2~1.4之间。

值是衡量熔断器保护小倍数过载电流的灵敏度指标。从保护的观点看，灵敏度指标越小越好。但 越接近于1，熔断器在额定电流下的发热越严重，工作温度越高，有可能因为误差而使得熔断器误动分断，降低了熔断器的可靠性。

因此，熔化系数应当选择的合适才行。

另外，许多熔断器内部不是熔丝，而是冲压了缺口的铜片。在缺口最窄处焊上一滴锡珠。利用冶金效应使得铜片的熔点可控。

我们知道，在高熔点材料的局部区段引入低熔点材料，使高熔点材料在某种合金状态下呈现易熔特性。实用中在高熔点材料熔体的中部区段焊上一定大小的由锡或锡镉合金做成的锡珠或锡桥。锡珠或锡桥能够在较低的温度下先达到熔点，成为铜质熔体的熔剂，使熔体局部区段处在外部为液态，内部为固态的合金状态。这种合金状态的熔点较之铜的熔点要低得多，一般在200℃左右，从而使得熔化系数大大减小。

熔体的冶金效应确保了高熔点材料固有的高分断能力，同时具备了功耗低、熔化系数小和分断能力高的高性能。

另外，锡珠或锡桥是焊接在熔体变截面的窄颈处，在短路时所有的窄颈处同时熔断形成多个串联的短弧，利用电弧的近阴极效应可快速将电弧熄灭，从而达到限流和减小 允通能量特性的目的，起到限制短路电流可能产生的电动力及热效应对电气设备的不利影响的作用。

发现没有？在电气知识之树的任何一个枝节，都存在大量的知识。所以，电气世界的发展是无可限量的。

来源：知乎 www.zhihu.com
作者：Patrick Zhang

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