Номер 4, страница 182 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 44. Тепловое действие тока. Вопросы - номер 4, страница 182.

Условие.

4. Расскажите об устройстве и принципе действия плавких предохранителей. Как они обозначаются на схемах?

Решение.

4. Расскажите об устройстве и принципе действия плавких предохранителей. Как они обозначаются на схемах?
Устройство плавкого предохранителя:
Плавкий предохранитель — это простое устройство защиты, которое состоит из следующих основных частей:
- Корпус: изготавливается из диэлектрического (непроводящего ток) материала, такого как стекло, керамика или пластик. Он служит для изоляции плавкой вставки и защиты от брызг расплавленного металла при срабатывании.
- Плавкая вставка: это главный рабочий элемент, представляющий собой тонкий проводник или металлическую полоску из легкоплавкого сплава (например, на основе свинца, олова, цинка). Вставка откалибрована так, чтобы плавиться при определенной силе тока, превышающей номинальную.
- Контакты: металлические колпачки на концах корпуса, с помощью которых предохранитель включается в электрическую цепь.
В некоторых предохранителях, предназначенных для высоких напряжений и токов, внутреннее пространство корпуса заполнено дугогасящим веществом, например, кварцевым песком, который помогает быстро погасить электрическую дугу, возникающую при разрыве цепи.
Принцип действия:
Принцип действия предохранителя основан на тепловом эффекте электрического тока, который описывается законом Джоуля — Ленца: $Q = I^2Rt$.
Предохранитель включается в цепь последовательно с защищаемым оборудованием. Пока сила тока $\text{I}$ в цепи находится в пределах нормы, выделяемое плавкой вставкой тепло $\text{Q}$ успевает рассеиваться в окружающую среду, и вставка не перегревается.
В случае короткого замыкания или значительной перегрузки сила тока $\text{I}$ в цепи резко возрастает. Согласно формуле, количество выделяемой теплоты увеличивается пропорционально квадрату тока. Плавкая вставка быстро нагревается до температуры плавления, расплавляется и испаряется. Это приводит к физическому разрыву цепи, прекращая ток и защищая подключенные приборы от повреждения, а проводку — от перегрева и возгорания.
Обозначение на схемах:
На электрических схемах плавкий предохранитель обозначается в виде прямоугольника, через который по центру проходит линия, символизирующая проводник. Рядом с условным графическим обозначением обычно указывается его позиционное обозначение (например, FU1, где FU — Fuse Unit) и номинальный ток срабатывания (например, 5А).

Ответ: Плавкий предохранитель состоит из диэлектрического корпуса с легкоплавкой вставкой внутри. Его принцип действия основан на законе Джоуля — Ленца: при превышении номинального тока вставка плавится и разрывает цепь. На схемах он обозначается как прямоугольник, пересеченный линией цепи.

5. Перечислите известные вам устройства, в которых используются плавкие предохранители.
Плавкие предохранители являются одним из самых распространенных средств защиты электрических цепей и используются в огромном количестве устройств:
- Бытовая техника: микроволновые печи, телевизоры, стиральные машины, холодильники, блоки питания различной аппаратуры.
- Автомобильная техника: в блоках предохранителей для защиты практически всех электрических цепей автомобиля, таких как освещение, стеклоподъемники, аудиосистема, прикуриватель, электронные блоки управления.
- Электроника и вычислительная техника: блоки питания персональных компьютеров, измерительные приборы (например, мультиметры), аудио- и видеоаппаратура.
- Системы электроснабжения: в распределительных щитах зданий (особенно в старом жилом фонде, где используются пробочные предохранители), в промышленных установках.
- Электроинструменты: некоторые модели дрелей, перфораторов, шлифовальных машин.
- Сетевые фильтры и удлинители: для защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Ответ: Плавкие предохранители используются в бытовой технике (микроволновые печи, телевизоры), автомобилях, блоках питания компьютеров, измерительных приборах, электрощитах, электроинструментах и сетевых фильтрах.