در حالی که اصول اولیه عیب‌یابی اتصال کوتاه ساده است، اگر این کار را به درستی انجام ندهید، خطراتی وجود دارد، بنابراین من این مقاله را به عنوان پیشرفته علامت‌گذاری می‌کنم. سعی نکنید خودتان مدارهای برق‌دار را تشخیص دهید، مگر اینکه آموزش مناسب داشته باشید و اقدامات احتیاطی ایمنی را انجام دهید.
به یاد داشته باشید: وقتی شروع به کار روی مدارهای ۱۲۰ ولتی می‌کنیم، ولتاژهای بالقوه کشنده‌ای وجود خواهد داشت و حتی مدارهای ۱۲ ولتی می‌توانند انواع سیم‌کشی‌ها را دچار مشکل کنند و در اثر جریان‌های زیاد آتش بگیرند. بنابراین، ایمنی در اولویت است!
خب، وقت آن رسیده که تعریف کنیم اتصال کوتاه چیست و چه نیست. به نظر من حداقل ۹۰٪ مواقعی که کسی تقصیر را گردن اتصال کوتاه می‌اندازد، اصلاً اتصال کوتاه نیست. در واقع، اکثر مواقع معمولاً برعکس اتصال کوتاه است – یک مدار باز یا یک اتصال با مقاومت بالا است. منظور از «اتصال کوتاه» در واقع یک «مدار کوتاه‌تر» از «مدار کامل» مورد نظر طراح است. بنابراین، برای درک مدارهای «کوتاه»، ابتدا باید مدارهای «کامل» را درک کنیم. پس آماده شوید و شروع کنیم.
مدارهای باز
حالا اینجا جایی است که شما یاد می‌گیرید چگونه یک شماتیک ساده را بخوانید، که اساس همه عیب‌یابی‌ها است. همانطور که در نمودار می‌بینید، یک باتری ۱۲ ولتی، یک فیوز، یک کلید و یک لامپ وجود دارد. از روی موقعیت کلید می‌توانید تشخیص دهید که با یک شکاف هوا باز است و هیچ الکترونی نمی‌تواند از آن عبور کند. بنابراین می‌گوییم این کلید “باز” است و هیچ مسیر مدار کاملی برای حرکت الکترون‌ها به صورت جریان وجود ندارد. و البته، بدون هیچ جریانی، هیچ جریان انرژی در لامپ وجود ندارد، بنابراین لامپ خاموش است. آیا تا اینجا این موضوع منطقی است؟
مدارهای کامل
در نمودار بعدی، کلید را می‌بندم (مدار را کامل می‌کنم). حالا یک مدار کامل (مسیر) برای حرکت الکترون‌ها در یک دایره وجود دارد. جریان از طریق فیوز، از طریق کلید، از طریق رشته لامپ (جایی که گرما و نور تولید می‌کند) عبور می‌کند و در نهایت به باتری برمی‌گردد.
به این مدار «کامل» می‌گویند زیرا اکنون باتری حدود ۱ آمپر جریان به لامپ می‌دهد که آن را به ۱۲ وات گرما و نور تبدیل می‌کند. البته مقدار دقیق جریان (و وات) به میزان دقیق وات لامپ بستگی دارد، بنابراین این فقط یک مثال است. از آنجا که ما یک فیوز ۵ آمپر نصب کرده‌ایم و فقط ۱ آمپر جریان از آن عبور می‌کند، همه چیز خوب است و لامپ برای ساعت‌های زیادی روشن می‌ماند تا زمانی که باتری تمام شود. این اساساً همان مداری است که ممکن است در یخچال RV خود داشته باشید که وقتی در را باز می‌کنید، چراغ داخل آن روشن می‌شود و وقتی در بسته می‌شود، آن را خاموش می‌کند. هنوز با من موافقید؟
اتصال کوتاه
در نهایت، اتفاقی که در یک مدار «کوتاه» می‌افتد این است که به جای اینکه مسیر کامل مدار از طریق لامپ عبور کند، اتفاقی در سیم‌کشی رخ داده که باعث ایجاد یک مدار «کوتاه‌تر» از آنچه در نظر گرفته شده است، شده است. بنابراین به جای اینکه جریان از طریق رشته لامپ عبور کند، یک «اتصال کوتاه» در سیم‌کشی بین سیم قرمز مثبت باتری که مستقیماً به ترمینال سیاه منفی باتری برمی‌گردد، وجود دارد.
چه اتفاقی دارد می‌افتد؟؟؟
حالا به جای اینکه لامپ جریان سیم‌ها را به حدود ۱ آمپر محدود کند، سعی می‌کند ۱۰۰ آمپر (یا بیشتر) جریان را از مدار عبور دهد که این یک مسیر «کوتاه» است. به همین دلیل است که ما آن را مدار «کوتاه» می‌نامیم. چیزی رسانا بین سیم‌ها پریده است تا مسیر کوتاه‌تری برای بازگشت جریان به منبع ایجاد کند. در این حالت فیوز ۵ آمپر به سرعت می‌سوزد و از سیم‌کشی محافظت می‌کند. اما می‌توانید تصور کنید که اگر فیوز برای قطع این جریان عظیم وجود نداشت، سیم‌کشی به سرعت بیش از حد گرم می‌شد و می‌سوخت – در بسیاری از موارد باعث آتش‌سوزی می‌شد.
فیوز ایمنی
به همین دلیل است که واقعاً مهم است که هرگز یک فیوز را بای‌پس نکنید یا آن را با فیوزی که دارای جریان نامی بالاتر (یا یک فشنگ – به عکس مراجعه کنید!) است، جایگزین نکنید. فیوز (یا قطع‌کننده مدار) برای محافظت از سیم‌کشی در برابر آسیب در صورت اضافه جریان ناشی از اتصال کوتاه وجود دارد و تنها در صورتی می‌تواند کار خود را انجام دهد که جریان نامی مناسبی داشته باشد.
همچنین باید توجه داشته باشم که حداقل دو نوع اتصال کوتاه وجود دارد، اولین نوع، اتصال کوتاه مستقیم بین سیم‌های مثبت و منفی مدار باتری (یا خط و نول در یک مدار ۱۲۰ ولتی) است که می‌تواند زمانی رخ دهد که کسی پیچ یا میخ را از طریق کابل فرو کند.
مسیرهای خطا
نوع دیگر اتصال کوتاه، یک مسیر خطا است که بین یک سیم و چیزی فلزی، مانند یک سیم رابط که از پنجره یا در عبور می‌کند، ایجاد می‌شود. در این حالت، عایق هادی داغ از بین رفته و مستقیماً با فلز RV (یا یک وسیله برقی) شما تماس پیدا می‌کند. در این صورت، مسیر جریان کمی متفاوت خواهد بود، اما مطمئناً کوتاه‌تر از حد انتظار خواهد بود.
این می‌تواند باعث ایجاد وضعیت داغ شدن پوست/ولتاژ تماسی شود که بدن شما را در مسیر جریان خطا قرار می‌دهد، چیزی که قطعاً نمی‌خواهید اتفاق بیفتد. همانطور که همه شما باید تا الان بدانید، تماس با برق ۱۲۰ ولت AC می‌تواند برای شما و حیوانات خانگی‌تان بسیار خطرناک باشد.
همچنین اتصال کوتاه‌های متناوب و همچنین اتصال کوتاه‌های سخت وجود دارد، که نوع متناوب آن که گاهی اوقات فیوز را می‌سوزاند، ناامیدکننده‌ترین (و گران‌ترین) نوع برای پیدا کردن و تعمیر است. بله، فیوزی که هفته‌ای یک بار می‌سوزد، به تکنیک‌های خاصی برای پیدا کردن نیاز دارد.
اولین گامها : استفاده از یک فیوز ارزان
خب، چه کار کنیم؟ خب، ساده‌ترین وسیله‌ی عیب‌یابی که می‌توانیم اضافه کنیم، یک فیوز LED است که هر کدام فقط حدود ۱ دلار قیمت دارد. در حالی که فیوز به دلیل جریان اتصال کوتاه زیاد موجود، واقعاً می‌سوزد، حالا لامپ LED در مسیر جریان قرار دارد و این به ما می‌گوید که حداقل ۵ میلی‌آمپر (۵ میلی‌آمپر یا ۰.۰۰۵ آمپر) جریان در مدار جریان دارد.
توجه داشته باشید که به دلیل نیاز کم به جریان، لامپ LED حتی اگر اتصال کوتاه برداشته شده باشد، روشن می‌شود اما لامپ (یا بار دیگر) هنوز در جای خود قرار دارد. بنابراین اگر می‌خواهیم یک اتصال کوتاه متناوب با فیوز LED پیدا کنیم، بهترین راه این است که لامپ را از پریز بیرون بیاوریم یا هر بار دیگری را (همانطور که در نمودار نشان داده‌ام) برداریم، سپس هر سیم و کانکتوری را که در مسیر مدار است خم کنیم و ببینیم آیا می‌توانیم LED را روشن و خاموش کنیم. وقتی فیوز LED روشن می‌شود، اتصال کوتاه وجود دارد و وقتی فیوز LED خاموش است، اتصال کوتاهی وجود ندارد. بنابراین ترفند این است که سیم‌کشی را خم کنید، بکوبید، بپیچانید و به طور کلی هرج و مرج ایجاد کنید و ببینید آیا LED سوسو می‌زند یا خاموش می‌شود.
تقسیم و حل
هنگامی که بتوانید اتصال کوتاه متناوب را به دلخواه ایجاد کنید، به سادگی اقداماتی را که باعث چشمک زدن آن می‌شوند تقسیم و حل می‌کنید تا نقطه مشکل را پیدا کنید، که در بسیاری از موارد می‌تواند چیزی بیش از یک سیم که روی یک لبه فلزی تیز قرار دارد و عایق را بریده است، نباشد. در این صورت، می‌توانید نقطه بریده شده در عایق را با نوار چسب بپوشانید و کاری انجام دهید تا از بریده شدن مجدد آن جلوگیری شود.
با این حال، اگر بخواهید این مشکل را در حالی که لامپ‌های اصلی هنوز در مدار هستند، عیب‌یابی کنید، چه باید کرد؟ لامپ LED فیوزدار جریان بسیار کمی می‌کشد، به طوری که تفاوت بین اتصال کوتاه و مدار معمولی که یک بار لامپ ۱۲ ولتی را تغذیه می‌کند، تشخیص نمی‌دهد. بنابراین باید جریان تست را بدون ایجاد جریان خطای زیاد که باعث ذوب شدن سیم شود، افزایش دهیم.
یک تستر ۱۲ ولتی با لامپ تنگستن ۳ وات تهیه کنید.
چراغ تست ۱۲ ولتی با لامپ رشته‌ای توکار را وارد کنید. شما به یک نسخه LED مدرن از این چراغ تست نیاز ندارید زیرا جریان کافی برای تست در حالت بارگذاری را مصرف نمی‌کند. توجه داشته باشید که در این مثال، چراغ تست جریان کامل را مصرف می‌کند و کاملاً روشن خواهد بود، در حالی که مدار لامپ مورد نظر هیچ جریانی از آن عبور نمی‌کند و خاموش است و هیچ نوری ندارد.
عمیق‌تر برویم…
نسخه قدیمی تستر ۱۲ ولتی همان چیزی است که شما نیاز دارید زیرا جریان بیشتری نسبت به مدل‌های LED مدرن می‌کشد و جریان بیشتری چیزی است که ما برای آزمایش‌هایی از این دست نیاز داریم. توجه داشته باشید که به جای استفاده از این چراغ تست ، آن را در جایی قرار می‌دهید که از مسیر فیوز استفاده می‌کرد. اکنون دو کار انجام می‌دهد. اول، لامپ داخل تستر جریان خطا را از طریق اتصال کوتاه به کمتر از ۱ آمپر یا بیشتر محدود می‌کند و دوم، به شما یک نشانه بصری از میزان جریان جاری شده به دلیل اتصال کوتاه می‌دهد.
حال، همانطور که در تصویر بعدی مشاهده می‌کنید، بسته به میزان بار شما در پایین دست، لامپ تست ممکن است بدون اتصال کوتاه کاملاً روشن یا کم نور نباشد زیرا لامپ بار نیز با مقاومت خود جریان را محدود می‌کند. اما چراغ تست معمولاً از کم نور (بدون اتصال کوتاه) به کاملاً روشن (با اتصال کوتاه) تغییر می‌کند.
