Номер 505, страница 96 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

Предохранитель — это ключевой элемент защиты электрической цепи, предназначенный для ее размыкания при возникновении перегрузки или короткого замыкания. Он содержит тонкую проволоку из легкоплавкого металла (например, сплава свинца и олова), которая рассчитана на определенную максимальную силу тока.

Принцип действия предохранителя основан на тепловом действии тока, которое описывается законом Джоуля-Ленца:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t$

где $\text{Q}$ — количество теплоты, $\text{I}$ — сила тока, $\text{R}$ — сопротивление проводника, $\text{t}$ — время прохождения тока.

Когда сила тока в цепи превышает номинальное значение, количество выделяемой в проволоке предохранителя теплоты резко увеличивается. Это приводит к тому, что проволока быстро нагревается до температуры плавления, расплавляется и разрывает электрическую цепь, прекращая подачу тока и предотвращая повреждение электроприборов и возгорание проводки.

Замена штатного предохранителя куском медной проволоки («жучком») крайне опасна по следующим причинам:

1. Высокая температура плавления. Температура плавления меди составляет $1085$ °C, что значительно выше температуры плавления материала предохранителя (около $200-300$ °C). Это означает, что при токах, опасных для бытовой проводки, медная проволока не расплавится.

2. Низкое сопротивление. Медь является отличным проводником и имеет очень низкое удельное сопротивление. «Жучок» способен выдержать очень большую силу тока без разрушения.

В результате, при возникновении аварийной ситуации (например, короткого замыкания), «жучок» не выполнит свою защитную функцию. Огромный ток продолжит течь по цепи. Самым слабым звеном в такой ситуации становится уже не предохранитель, а сама электропроводка в стенах. Провода начнут сильно нагреваться, их изоляция расплавится, что может привести к возгоранию стен, мебели и возникновению пожара.

Таким образом, установка «жучка» — это фактическое отключение защиты электросети, что создает прямую угрозу имуществу и жизни.

Ответ: Заменять предохранитель медной проволокой («жучком») опасно, потому что медь имеет очень высокую температуру плавления и низкое сопротивление. В случае перегрузки или короткого замыкания «жучок» не перегорит и не разомкнет цепь. Вместо этого начнет сильно нагреваться и плавиться изоляция на проводах электросети, что может стать причиной пожара.