Номер 678, страница 106 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Джоуля—Ленца - номер 678, страница 106.

Условие.

678. На что указывает сильное нагревание выключателей, штепсельных вилок, клемм и другой электрической арматуры? К каким последствиям это может привести?

Решение.

На что указывает сильное нагревание выключателей, штепсельных вилок, клемм и другой электрической арматуры?

Сильное нагревание элементов электрической цепи, таких как выключатели, вилки и клеммы, указывает на избыточное выделение теплоты в этих местах. Согласно закону Джоуля-Ленца, количество выделяемой теплоты $\text{Q}$ в проводнике прямо пропорционально квадрату силы тока $\text{I}$, сопротивлению проводника $\text{R}$ и времени прохождения тока $\text{t}$: $Q = I^2Rt$.

Исходя из этой формулы, сильный нагрев может быть вызван двумя основными причинами:

1. Большое сопротивление ($\text{R}$) в месте соединения. Это явление известно как «плохой контакт». Он может возникнуть из-за ослабления винтовых зажимов, окисления контактных поверхностей или недостаточной площади их соприкосновения. В этом месте локально и резко возрастает сопротивление, что приводит к интенсивному выделению тепла даже при нормальной (не завышенной) силе тока в цепи. Это самая распространенная причина перегрева именно арматуры.

2. Слишком большая сила тока ($\text{I}$) в цепи. Это происходит в случае перегрузки сети (когда в одну розетку или линию включено слишком много мощных электроприборов) или при коротком замыкании. При этом нагревается вся проводка, но в местах соединений (где сопротивление всегда немного выше, чем в цельном проводе) и в самых тонких участках цепи нагрев проявляется наиболее сильно.

К каким последствиям это может привести?

Последствия сильного нагрева электрической арматуры могут быть очень опасными и разрушительными:

- Оплавление и разрушение изоляции. Высокая температура приводит к плавлению пластмассовых корпусов вилок, розеток, выключателей и изоляции проводов. Это, в свою очередь, может привести к короткому замыканию.

- Возникновение пожара. При достижении температуры воспламенения окружающих материалов (пластик, дерево, обои, пыль) может начаться пожар. Неисправности электропроводки и электроприборов являются одной из самых частых причин пожаров.

- Выход из строя электроприборов. Перегрев контактов может повредить не только саму арматуру, но и подключенные к ней дорогостоящие бытовые приборы.

- Риск поражения электрическим током. Оголенные в результате плавления изоляции токоведущие части представляют смертельную опасность для человека при прикосновении.

Ответ: Сильное нагревание электрической арматуры указывает на наличие плохого контакта (высокого сопротивления в месте соединения) или на перегрузку цепи (слишком большой ток). Это может привести к оплавлению изоляции, выходу из строя электроприборов, возникновению пожара и риску поражения электрическим током.