3. Спираль нагревательного прибора — рефлектора при помощи шнура и вилки соединяется с розеткой. Шнур состоит из проводов, подводя- щих ток к спирали, покрытых изоляцией. Спираль и провода соеди- нены последовательно. Как распределяется подаваемое от сети на- пряжение между проводами и спиралью? Почему спираль раскаля- ется, а провода почти не нагреваются? Какими особенностями устройства спирали и проводов достигается эта разница?

Ответ:

1. Распределение напряжения:
   • При последовательном соединении спирали и проводов общее напряжение сети распределяется между ними пропорционально их сопротивлениям.
   • Если сопротивление спирали значительно больше сопротивления проводов, то большая часть напряжения будет приходиться на спираль.
2. Почему спираль раскаляется, а провода почти не нагреваются:
   • Спираль нагревается из-за высокого электрического сопротивления и, как следствие, большего выделения тепла (согласно закону Джоуля-Ленца: Q = I²Rt).
   • Провода имеют гораздо меньшее сопротивление, поэтому выделяют меньше тепла при том же токе.
   • Материал спирали (обычно нихром или фехраль) имеет высокое удельное сопротивление, в то время как провода делают из меди или алюминия с низким удельным сопротивлением.
   • Спираль обычно имеет меньшее сечение, чем провода, что также увеличивает её сопротивление.
   • Конструкция спирали (например, намотка в виде плотной спирали) способствует увеличению её сопротивления.
3. Особенности устройства спирали и проводов:
   • Спираль изготавливается из материала с высоким удельным сопротивлением (например, нихром).
   • Провода изготавливаются из материала с низким удельным сопротивлением (например, медь).
   • Спираль имеет меньшее сечение и большую длину, чем провода.
   • Провода имеют изоляцию для предотвращения короткого замыкания и обеспечения безопасности.