Чем объяснить, что при коротком замыкании сила тока в цепи может достигнуть огромного значения?

Короткое — это фактически «нагрузка с нулевым сопротивлением». По закону Ома $I=\dfrac{U}{R}$: если сопротивление участка, где соединили «фазу» с «нулём» (или плюс с минусом), стремится к нулю, то ток ограничен только внутренним сопротивлением источника и сопротивлением (импедансом) сети — проводов, контактов, трансформатора, шин, а также их индуктивностью. Эти величины очень малы, поэтому ток получается огромным.

Что реально ограничивает ток при КЗ:

1. Внутреннее сопротивление источника (аккумулятора, БП, генератора, трансформатора). Оно обычно доли ома и меньше.

2. Сопротивление и индуктивность линии. У толстых медных шин сопротивление микромы на метр, а индуктивность даёт задержку нарастания тока (ди/дт ограничено), но установившееся значение всё равно велико.

3. Переходные сопротивления контактов/дуги. При пробое возникает электрическая дуга с относительно низким сопротивлением, что поддерживает высокий ток.

Отсюда и «огромные» значения. Простой расчёт: если в бытовой сети 230 В суммарное сопротивление петли «фаза–ноль» до точки КЗ всего $0{,}1\,\Omega$, ток $\approx \dfrac{230}{0{,}1}=2300$ А. В силовых сетях/шинах и на выходах мощных источников импеданс ещё ниже — токи к. з. могут достигать десятков и сотен килоампер.

Последствия высоких токов:

• Мгновенный перегрев проводников и контактов: $P=I^2R$ и $P=UI$ велики → расплавление, обугливание изоляции.

• Электродинамические усилия между проводниками (пропорциональны $I^2$) — изгиб, «взрыв» шин.

• Дуговой разряд поддерживает ток даже после расплавления перемычки.

Именно поэтому в цепях ставят предохранители и автоматические выключатели: они рассчитаны на отключение прогнозируемого «тока к. з.» (prospective fault current), который определяется напряжением сети и её суммарным короткозамыкательным импедансом.