Электрические нагревательные приборы. Короткое замыкание. Предохранители: ОГЭ по физике

Электрические нагревательные приборы работают на основе выделения тепла при прохождении тока по проводнику с высоким сопротивлением (закон Джоуля-Ленца). Короткое замыкание возникает при соединении точек цепи с разными потенциалами через малое сопротивление, что приводит к резкому росту силы тока и…

Что нужно знать

• Нагревательные элементы изготавливают из сплавов с большим удельным сопротивлением (нихром, фехраль) и высокой температурой плавления.
• Количество теплоты, выделяемое проводником с током, определяется законом Джоуля-Ленца: Q = I²Rt.
• Мощность нагревательного прибора: P = UI = I²R = U²/R.
• Короткое замыкание — соединение двух точек цепи с разными потенциалами проводником с очень малым сопротивлением (например, при повреждении изоляции).
• При коротком замыкании сопротивление цепи резко падает, сила тока возрастает во много раз, что может вызвать перегрев проводов, возгорание и порчу источников тока.
• Предохранители — устройства, автоматически размыкающие цепь при превышении допустимой силы тока (плавкие вставки, автоматические выключатели).

Термины и понятия

• Нагревательный прибор: устройство, в котором электрическая энергия преобразуется во внутреннюю (тепловую) за счёт прохождения тока по…
• Закон Джоуля-Ленца: количество теплоты, выделяемое проводником с током, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника…
• Короткое замыкание: электрическое соединение двух точек цепи с различными потенциалами через проводник с очень малым сопротивлением…
• Предохранитель: устройство, предназначенное для автоматического размыкания электрической цепи при превышении допустимой силы тока.
• Плавкая вставка: металлический проводник в предохранителе, который плавится при превышении номинального тока и размыкает цепь.
• Автоматический выключатель: устройство защиты, срабатывающее при превышении тока и позволяющее повторное включение после устранения…
• Номинальный ток предохранителя: максимальная сила тока, при которой предохранитель длительно работает без срабатывания.

Частые ошибки

• Путают мощность и количество теплоты, забывают учитывать время при расчёте Q = P·t.
• Ошибочно считают, что при коротком замыкании сопротивление цепи возрастает, а сила тока падает.
• Неправильно определяют номинальный ток предохранителя: выбирают завышенный или заниженный номинал без учёта максимального тока нагрузки.
• Забывают, что предохранитель включается последовательно с защищаемым участком.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Электрические нагревательные приборы. Короткое замыкание. Предохранители» занимает 1 занятие по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Электризация тел. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда
• Электрическое поле. Действие электрического поля на заряды
• Электрический ток. Источники тока. Электрическая цепь
• Сила тока. Измерение силы тока. Амперметр
• Электрическое напряжение. Измерение напряжения. Вольтметр
• Электрическое сопротивление. Удельное сопротивление. Закон Ома для участка цепи

← Предыдущая тема: Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля–Ленца
Следующая тема: Магнитное поле. Магнитное поле прямого тока и катушки с током. Электромагнит

Все темы: ОГЭ по физике