Ток Вокруг Нас — Задание Физика 8 Класс №00051304

Провода удлинителя — тоже проводник с сопротивлением, и ток их нагревает. Надпись «$6\text{ А}$» означает, что при таком токе провода греются безопасно. Но ток через удлинитель задаёт не надпись, а включённый в него прибор. Посмотрим, во что обходится перегрузка.

Ток через обогреватель, а значит, и через провода удлинителя:

$$I = \dfrac{P}{U} = \dfrac{2640}{220} = 12\text{ А}.$$

Это вдвое больше допустимого: $12 : 6 = 2$.

Теплота, которая выделяется в проводах каждую секунду, по закону Джоуля — Ленца равна $I^2R$. Сопротивление то же, поэтому теплота растёт как квадрат тока:

$$\dfrac{Q_{12}}{Q_{6}} = \dfrac{12^2\cdot R}{6^2\cdot R} = \dfrac{144}{36} = 4.$$

Проверим себя через мощности. Удлинитель рассчитан на приборы мощностью до $220\cdot 6 = 1320\text{ Вт}$, а обогреватель мощнее вдвое. Если бы теплота в проводах росла просто вместе с током, перегрев был бы двукратным. Но удвоенный ток проходит через то же сопротивление и при этом создаёт на нём вдвое большее напряжение, так что мощность в проводах $UI$ растёт вдвое из-за тока и ещё вдвое из-за напряжения — вчетверо. Вот почему тонкие удлинители под мощными обогревателями плавятся.