Нагревание проводов. Закон Джоуля-Ленца. Плавкие предохранители.

Когда в цепи с сопротивлением R существует ток, электроны, перемещаясь под действием поля, сталкиваются с ионами кристаллической решетки проводника. При этом кинетическая энергия электронов передаётся ионам, что приводит к увеличению амплитуды колебательного движения ионов, и, следовательно, к нагреванию проводника. Количество теплоты, выделенной в проводнике, можно выразить формулой:

.

Это и есть закон Джоуля-Ленца: количество теплоты, выделяемой при прохождении тока в проводнике, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

Для защиты цепи от перегрузок служат плавкие предохранители (вставки), которые при определенном токе плавятся, разрывая электрическую цепь.

Условное графическое обозначение плавкого предохранителя на электрической схеме имеет вид:

12.Режимы электрической цепи (номинальный, холостого хода, короткого замыкания).

В номинальном режиме электрической цепи I = E/(Rн + Rпр + Rвт)≈E/Rн,

так как Rн>>Rпр + Rвт.

Режимом короткого замыкания называют режим, при котором напряжение U на внешних зажимах источника равно нулю. Ток Iкз короткого замыкания может практически в десятки и сотни раз превышать номинальный ток цепи, что может вызвать тепловые и механические повреждения ее отдельных элементов. При коротком замыкании Rн ≈ 0. Тогда Iн =

= E/Rвт + Rпр)>>I.

Режимом холостого хода источника называют режим, при котором ток в электрической цепи (и в источнике) равен нулю.

13.Последователльное, параллельное и смешанное соединение резисторов. Законы Кирхгофа.