El motiu per què els fusibles trigen més temps a saltar quan la potència d'entrada és més alta de la normal

Quan es connecta a una font d'alimentació (voltatge) superior a la normal, el fusible triga més temps a fundir-se, principalment per les següents raons:

L'efecte de la relació entre corrent i voltatge

La llei d'Ohm en acció

Segons la llei d'Ohm (on és la corrent, és el voltatge, és la resistència), en el cas d'una resistència de circuit constant, l'augment del voltatge sol conduir a un increment de la corrent. No obstant això, en alguns circuits que contenen inductors, condensadors i altres components, l'augment del voltatge no necessàriament porta a un augment proporcional immediat de la corrent.

Per exemple, en un circuit que conté inductors, quan el voltatge s'incrementa de sobte, l'inductor crearà una força electromotriu inversa per bloquejar el canvi ràpid de corrent, fent que la corrent augmenti relativament lentament. Això significa que, durant un curt període, encara que el voltatge augmenti, la corrent pot no arribar al valor de corrent de fusió del fusible.

Influència de les característiques de la càrrega

Diferents càrregues reaccionen de manera diferent als canvis de voltatge. Algunes càrregues tenen requisits de corrent relativament estables, fins i tot si el voltatge d'entrada augmenta, l'increment de la corrent és més limitat. Per exemple, el circuit regulador de tensió en alguns dispositius electrònics mantindrà la estabilitat de la corrent de sortida dins d'un cert rang, encara que el voltatge d'entrada augmenti, no incrementarà significativament la corrent.

En càrregues purament resistives, com els calentadors, un increment del voltatge augmentarà la corrent proporcionalment. No obstant això, en la pràctica, molts circuits no són càrregues purament resistives, així que l'efecte de l'increment del voltatge sobre la corrent és més complicat.

Factors en el mecanisme de fusió del fusible

Procés d'acumulació de calor

Un fusible es fon degut al calor generat per la corrent que passa, que supera la capacitat del fusible. Quan el voltatge d'entrada s'incrementa, encara que la corrent pugui augmentar, el temps d'acumulació de calor necessari per a que el fusible es fondrà serà més llarg.

Els fusibles solen estar fets de material metàl·lic amb punt de fusió baix, i quan passa una corrent elctrica, genera calor que eleva la temperatura del fusible. Un fusible només es fondrà si la temperatura augmenta prou per a fonir-lo. L'acumulació de calor és un procés de temps, fins i tot si la corrent augmenta, cal un cert temps per a que el fusible arribi a la temperatura de fusió.

Per exemple, un fusible dissenyat per a una corrent determinada, a voltatge d'operació normal, pot fonir-se en uns segons quan la corrent que passa excedeix aquesta corrent. Però si el voltatge d'entrada augmenta, assumint que la corrent augmenta fins a un punt on pot trigar deu segons o més per fonir-se degut a la velocitat relativament lenta d'acumulació de calor.

Característiques de disseny dels fusibles

El disseny dels fusibles sol tenir en compte una certa tolerància a sobretensions i sobrecorrents. En el cas d'un increment del voltatge dins d'un cert rang, el fusible no es fonirà immediatament, sinó que pot suportar sobretensions i sobrecorrents durant un període de temps per evitar la fusió per fluctuacions instantànies de voltatge o sobrecorrents breus.

Per exemple, alguns fusibles de qualitat superior poden tenir un ampli rang de voltatges d'operació i millor resistència a sobretensions, i encara poden mantenir l'operació normal durant un cert període de temps quan el voltatge d'entrada és lleugerament superior al voltatge normal, sense fonir-se immediatament. Això serveix per millorar la fiabilitat i estabilitat del circuit, evitant la substitució freqüent dels fusibles.