Работа и Мощность… — Задание Физика 8 Класс №00049767

Здесь три вопроса про один закон: ток нагревает проводник, и теплота выделяется там, где сопротивление больше. Разница в том, хотим мы этот нагрев или боимся его.

а) Спираль и подводящие провода соединены последовательно, поэтому ток в них один. Закон Джоуля – Ленца говорит:

$$Q=I^2Rt.$$

При одном токе греется то, у чего сопротивление больше. Сравни удельные сопротивления: нихром $1{,}1$, медь $0{,}017\ \dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$. Спираль из такого сплава при небольшой длине даёт большое сопротивление, поэтому раскаляется она, а провода остаются почти холодными.

б) Предохранитель — это сторож цепи: когда ток становится опасным, его проволочка плавится и цепь разрывается. Толстая медная проволока имеет малое сопротивление, да и плавится при $1085\text{ °C}$. Она не сработает, ток останется большим, а греться начнут провода в стенах. Отсюда пожар.

в) Сторож должен срабатывать раньше, чем случится беда. Температура плавления олова $232\text{ °C}$, свинца $327\text{ °C}$. Такая проволочка плавится быстро, задолго до того как провода нагреются опасно.

Проверь логику всей задачи простым вопросом: что важнее у каждого проводника, чтобы грелся или чтобы не грелся? У спирали нагрев цель, у проводов вред, а предохранитель жертвует собой.