Existem algumas ótimas respostas aqui, mas achei que talvez mostrar algumas contas ajudasse na compreensão.
NOTAS
- Para manter as coisas um pouco mais simples, vamos nos concentrar em cargas puramente resistivas e ignorar impedância, fator de potência, etc.
- Para obter um resultado mais preciso, incluiremos a resistência de toda a fiação no circuito. Para todos os exemplos, vamos supor que 200 'de fio de cobre 12 AWG seja usado (0,00193 ohms / ft). Salvo especificação em contrário
Vamos começar com um circuito simples, que contém apenas uma lâmpada de 60 watts
Podemos calcular a resistência total como esta
Rt = R1 + R2
Aqui Rt
é a resistência total, R1
é a resistência da lâmpada, enquanto R2
é a resistência do fio.
Rt = 240 ohms + 0.386 ohms
Rt = 240.386 ohms
Em seguida, podemos usar a lei de Ohm para calcular a corrente total através do circuito.
It = E / Rt
It = 120 volts / 240.386 ohms
It = 0.499 amperes
Por meio desse exemplo, você pode ver que o circuito extrairá cerca de meio ampere.
O que aconteceria se removêssemos a lâmpada e "completássemos o circuito"?
Com a lâmpada apagada, a única resistência no circuito é o fio.
Rt = 0.386 ohms
Usando isso para calcular a corrente
It = 120 volts / 0.386 ohms
It = 310.88 amperes
Acabamos com um consumo de corrente 15,5 vezes a corrente nominal (20 amperes) permitida pelo disjuntor. Isso faz com que o disjuntor desarme e abra o circuito.
Em seguida, vamos dar uma olhada em um exemplo mais complexo, em que temos três lâmpadas em paralelo.
Para calcular a resistência em um circuito paralelo, não é tão simples quanto somar as resistências. Em vez disso, adicione os recíprocos e divida 1 pelo resultado.
Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/240 ohms)
Rt = 80 ohms
Em seguida, teremos que adicionar a resistência do fio no circuito.
Rt = 80 ohms + 0.386 ohms
Rt = 80.386 ohms
Podemos calcular a corrente pelo circuito:
It = 120 volt / 80.386 ohms
It = 1.49 amperes
Finalmente, vamos remover uma das lâmpadas e "completar o circuito".
Neste exemplo, a resistência da lâmpada será substituída pela resistência de 1 'de fio de cobre 12 AWG.
Rt = 1 / (1/240 ohms + 1/240 ohms + 1/0.00193 ohms
Rt = 0.001929969 ohms
Mais uma vez temos que adicionar a resistência do fio no circuito.
Rt = 0.001929969 ohms + 0.386 ohms
Rt = 0.387929969 ohms
Devido à baixa resistência, podemos supor que a corrente será bastante alta.
It = 120 volts / 0.387929969 ohms
It = 309.3341829759 amperes
Mais uma vez a corrente é mais do que 15,5 vezes a capacidade nominal do circuito, o que esperamos que ative o disjuntor.
tl; dr
Por "completar o circuito", você está criando um curto-circuito (caminho de baixa resistência). Como a resistência por esse caminho é tão baixa, a corrente sempre será bastante alta. O disjuntor reage à alta corrente e abre o circuito antes que a fiação possa ser danificada.