Нить лампочки раскаляется добела и ярко светится, тогда как провода остаются совсем холодными. Почему же они не нагреваются электрическим током.
Дело в том, что сила тока в проводнике зависит не только от напряжения, но и от свойств самого проводника. Одним из важных свойств любого проводника является его сопротивление прохождению тока. Поток заряженных частиц - электронов, перемещаясь внутри проводника вдоль цепи, сталкивается с частицами самого проводника. Это затрудняет их движение.
Для оценки сопротивления различных проводников установлена специальная единица - "Ом" - в честь известного немецкого ученого Георга Ома (1787-1854). Сокращенное обозначение этой единицы - Ом.
Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления впервые была установлена Георгом Омом и получила название закона Ома.
Закон Ома в виде математического выражения записывается так:
сила тока = напряжение/сопротивление (сила тока равна напряжение деленное на сопротивление - сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопрооивлению).
В электротехнике напряжение принято обозначать буквой U, сопротивление - буквой R, а силу тока - буквой I. Воспользовавшись этими обозначениями, можно представить это выражение в виде формулы: I=U/R.
Треугольник на рисунке поможет правильно применять закон Ома при вычислениях. Достаточно закрыть в треугольнике пальцем ту величину, которая неизвестна, - и сразу станет ясно, как ее вычислить.
Сопротивление элемента или отдельного участка электрической цепи можно измерить специальным измерительным прибором - омметром (или мультиметром - прим. GLaDOS).
Теперь мы можем объяснить, почему в исправно действующей электрической цепи провода не светятся.
Проходящим по цепи током больше нагреваются те ее участки, которые обладают большим сопротивлением: вольфрамовая нить в лампочке, нихромовая спираль в электрической плитке, утюге, реостате, а медные соединительные провода, обладающие малым сопротивлением, при этой же силе тока почти не нагреваются.
Однако бывает, к сожалению, и так, что медные соединительные провода не только значительно нагреваются, но даже раскаляются и начинают светиться (и может загореться их защитная оболочка—изоляция). Происходит это в тех случаях, когда почему-либо вдруг резко уменьшается и становится очень малым сопротивление цепи и, как следствие этого, многократно возрастает сила тока. В частности, такое ябление происходит при коротком замыкании.
Если короткое замыкание произойдет в электрической цепи с мощным источником тока, например в городской электросети, то это может привести к пожару или серьезной аварии.
Чтобы такого не случилось, в электрических цепях устанавливают специальные защитные устройства — предохранители. Простейший предохранитель представляет собой тоненькую проволочку из легкоплавкого металла, вставленную в стеклянную трубочку. Вводится он в цепь последовательно с потребителем. Пока сила тока в цепи не превышает допустимой величины, проволочка не препятствует его протеканию. Но как только из-за короткого замыкания или по какой-либо другой причине сила тока заметно увеличится, тоненькая проволочка от нагревания быстро расплавится (более толстые соединительные провода за это время и нагреться-то не успеют!), цепь окажется разомкнутой и ток прекратится — аварии не произойдет.
Подобные «плавкие» предохранители используют в радиоприемниках, телевизорах и других бытовых электротехнических устройствах. А пробки над счетчиком электроэнергии в вашей квартире — это тоже предохранители, но несколько иной конструкции. Они надежно защищают электрическую сеть от всяких случайностей.