Номер 2, страница 162 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава III. Постоянный электрический ток. Параграф 27. Электронагревательные приборы. Предохранители - номер 2, страница 162.

Условие.

2. Что такое плавкий предохранитель? Почему он плавится?

Решение.

Что такое плавкий предохранитель?
Плавкий предохранитель — это устройство защиты электрической цепи, предназначенное для её разрыва в случае, если ток превысит безопасное значение. Он состоит из тонкого проводника, изготовленного из легкоплавкого металла (например, сплава свинца и олова), который помещён в защитный корпус. Предохранитель включается в цепь последовательно с защищаемым оборудованием. Его основная задача — предотвратить повреждение электроприборов и возгорание проводки из-за перегрузки или короткого замыкания.

Ответ: Плавкий предохранитель — это защитный компонент электрической цепи, который разрывает цепь путем плавления своего проводящего элемента при протекании чрезмерного тока.

Почему он плавится?
Плавление предохранителя объясняется тепловым действием электрического тока, которое описывается законом Джоуля–Ленца. Согласно этому закону, количество теплоты $\text{Q}$, выделяемое в проводнике за время $\text{t}$, зависит от силы тока $\text{I}$ и сопротивления проводника $\text{R}$ следующим образом:
$Q = I^2 \cdot R \cdot t$
Проводник внутри предохранителя имеет специально подобранное небольшое сечение и сделан из материала с низкой температурой плавления. Когда сила тока в цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан предохранитель, выделяемое в его проводнике количество теплоты резко возрастает (пропорционально квадрату тока). Это приводит к быстрому нагреву проводника до его температуры плавления. В результате он плавится, цепь разрывается, и ток прекращает течь, защищая тем самым остальные элементы цепи от повреждения.

Ответ: Предохранитель плавится из-за того, что при прохождении через него тока, превышающего допустимое значение, в его легкоплавком элементе выделяется большое количество тепла (согласно закону Джоуля–Ленца), которое и расплавляет его, разрывая электрическую цепь.