قطع كننده اشكال زمین

یكی از كاربردهای قانون فارادی در دستگاه‌ ایمنی برق خانگی به نام "قطع كننده اشكال زمین" است. این وسیله مانع شوك الكتریكی از وسایل برقی (مثل خشك كن لباس، اطو …) می‌شود.

دستگاه "قطع كننده اشكال زمین" از مدار قطع كننده برق تشكیل شده كه می‌تواند تحریك شده و مانع عبور جریان به خشك كن شود، این موضوع بستگی به وجود جریان در سیم پیچ حِسگر دارد. این سیم پیچ حول یك حلقه آهنی پیچیده شده است كه از میان آن جریان اصلی برق دستگاه عبور می‌كند.

در این شكل جریان ورودی به خشك كن به رنگ قرمز و جریان خروجی از آن به رنگ آبی كشیده شده است. هر یك از جریان ها میدانی را در حلقه آهنی به‌وجود می‌آورند. اما از آن جاكه جهت جریان ها مخالف یكدیگر است در نتیجه خطوط میدان حاصل از آنها نیز عكس هم خواهد بود.

در نتیجه شار كل عبوری از حلقه آهنی صفر بوده و هیچ نیرومحركه‌القایی در سیم پیچ به‌وجود نمی‌آید. پس وقتی خشك كن بدرستی كار می‌كند، قطع كننده برق تحریك نشده و جریان اصلی مدار برقرار می‌ماند.

اما اگر دستگاه دچار مشكل شود اوضاع تغییر می‌كند. چنین وضعّیتی ممكن است وقتی پیش بیاید كه یك سیم داخل خشك كن به طور اتفاقی به بدنه فلزی دستگاه وصل شود.

همان طور كه از قبل می‌دانید وقتی فردی بدنه دستگاه را لمس كند بخشی از جریان از بدن فرد عبور كرده و به زمین وارد می‌شود. بنابراین بخشی از جریان كه از طریق "قطع كننده اشكال زمین" وارد دستگاه شده بود از طریق آن خارج نمی‌شود.

تحت این شرایط، میدان مغناطیسی كل عبوری از سیم پیچ حِسگر دیگر صفر نبوده و متناوباً تغییر می‌كند، زیرا جریان AC است. شار در حال تغییر باعث القاء ولتاژی در سیم پیچ حِسگر می‌شود و بر اثر آن مدار قطع كننده جریان فعّال شده و جریان مدار متوقف می‌گردد.

 "مدار قطع كنند اشكال زمین" خیلی سریع عمل می‌كند (كمتر از میلی ثانیه) و جریان را قبل از وارد شدن خطر جدی قطع می‌نماید.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی