Номер 5, страница 109 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

5. Почему необходимо контролировать крепление проводов в штепсельных вилках и розетках?

Контролировать крепление проводов в штепсельных вилках и розетках необходимо по соображениям безопасности, в первую очередь для предотвращения пожара и поражения электрическим током. Основная причина кроется в явлении, называемом переходным сопротивлением.

При плохом, ослабленном контакте провода с клеммой вилки или розетки, площадь их соприкосновения уменьшается. Это приводит к значительному увеличению электрического сопротивления в месте соединения. Согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты ($Q$), выделяющееся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока ($I$), сопротивлению участка цепи ($R$) и времени прохождения тока ($t$):

$Q = I^2Rt$

Когда через такой ненадежный контакт проходит электрический ток (даже номинальный для подключенного прибора), большое локальное сопротивление ($R$) вызывает интенсивный нагрев. Этот перегрев опасен и может привести к следующим последствиям:

1. Плавление изоляции и корпуса. Пластиковая изоляция проводов и корпус самой вилки или розетки могут расплавиться от высокой температуры. Это приводит к оголению токоведущих частей, что создает риск короткого замыкания и поражения электрическим током.

2. Возгорание. Сильный нагрев и расплавленный пластик могут воспламенить близлежащие горючие материалы, такие как обои, ковры или занавески, что является одной из самых частых причин бытовых пожаров.

3. Искрение и образование дуги. Нестабильный контакт может вызывать искрение. Электрическая дуга имеет очень высокую температуру, которая также способна расплавить металл и поджечь изоляцию.

4. Окисление контакта. Нагрев ускоряет процесс окисления металла провода и клеммы. Образующаяся пленка оксидов обладает плохой проводимостью, что еще больше увеличивает переходное сопротивление. Возникает порочный круг: чем хуже контакт, тем сильнее он греется, а чем сильнее он греется, тем быстрее он портится.

5. Повреждение электроприборов. Нестабильное напряжение и скачки тока, вызванные плохим контактом, могут вывести из строя чувствительную электронику подключенного оборудования.

Таким образом, надежное и плотное крепление проводов обеспечивает минимальное переходное сопротивление, стабильную работу электроприборов и предотвращает опасный перегрев, который является первопричиной большинства электрических неисправностей.

Ответ: Контроль крепления проводов в штепсельных вилках и розетках необходим для обеспечения надежного электрического контакта с низким сопротивлением. Слабое крепление приводит к увеличению сопротивления в месте соединения, что по закону Джоуля-Ленца ($Q=I^2Rt$) вызывает сильный локальный нагрев. Этот перегрев может стать причиной оплавления изоляции, короткого замыкания, поражения электрическим током и, что наиболее опасно, возгорания и пожара.