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自恢复保险丝的动作原理，是一种能量的动态平衡，流过自恢复保险丝的电流，由于电流热效应的关系，产生一定程度的热量(自恢复保险丝都存在阻值)，产生的热全部或部分散发到环境中，而没有散发出去的热便会提高自恢复保险丝元件的温度。
正常工作时的温度较低，产生的热和散发的热达到平衡。
自恢复保险丝元件处于低阻状态，自恢复保险丝不动作，当流过自恢复保险丝元件的电流，增加或环境温度升高，但如果达到产生的热和散发的热的平衡时，自恢复保险丝仍不动作。
当电流或环境温度再提高时，自恢复保险丝会达到较高的温度。
若此时电流或环境温度，继续再增加，产生的热量，会大于散发出去的热量，使得自恢复保险丝元件温度骤增，在此阶段，很小的温度变化会造成阻值的大幅提高，这时自恢复保险丝元件处于高阻保护状态，阻抗的增加限制了电流，电流在很短时间内急剧下降，从而保护电路设备免受损坏，只要施加的电压所产生的热量足够自恢复保险丝元件散发出的热量，处于变化状态下的自恢复保险丝元件便可以一直处于动作状态（高阻）。
当施加的电压消失时，自恢复保险丝便可以自动恢复了。

非线性PTC效应
经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性PTC效应。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。

动作电流 Itrip
在限定环境条件下，使自复保险丝系列高分子热敏电阻在限定的时间内动作的小稳态电流。