Теорія:

Ми вже знаємо, що проходження струму завжди супроводжується виділенням теплоти.
 
Коли в провіднику йде струм, то вільні заряджені частинки, рухаючись під дією електричного поля, зіштовхуються з іншими частинками і передають їм частину своєї енергії. У результаті середня швидкість хаотичного (теплового) руху частинок речовини збільшується — провідник нагрівається.
Теплову дію струму вивчали англійський фізик Джеймс Джоуль і російський фізик Емілій Ленц. Незалежно один від одного вони дійшли однакового висновку.
 
Закон Джоуля-Ленца:
 
Кількість теплоти, яка виділяється в провіднику внаслідок проходження струму, прямо пропорційна квадрату сили струму, опору провідника й часу проходження струму:
Q=I2 ·R ·t
 
Q — кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом;
І — сила струму у провіднику;
R — опір провідника;
t — час проходження струму.

Інші формули, що випливають із закону Джоуля – Ленца:

Q=U ·I ·t
 
Q=U2R ·t
 
Зверни увагу!
Можна користуватися тільки в тому випадку, коли вся електрична енергія витрачається на нагрівання.
Якщо ж на ділянці кола є споживачі енергії, в яких виконується механічна робота або відбуваються хімічні реакції, даними формулами користуватися не можна.
Теплова дія струму використовується в різних електронагрівальних пристроях (праски, плити, чайники, електричні каміни, рефлектори, лампи накалювання).
Основною частиною будь-якого електронагрівника є нагрівальний елемент.
 
142.jpg
 
За законом Джоуля-Ленца кількість теплоти Q, що виділяється в нагрівальному елементі, обчислюється за формулою Q=I2 ·R ·t, отже, змінюючи час нагрівання або силу струму в нагрівальному елементі, можна регулювати температуру нагрівника.
 
Якщо увімкнути відразу кілька потужних споживачів, загальний опір кола суттєво зменшиться, відповідно сила струму в колі значно збільшиться.
Коротке замикання — різке збільшення сили струму в колі.
Коротке замикання може виникнути у випадку порушення ізоляції проводів або під час ремонту елементів електричного кола, які перебувають під напругою.
 
Щоб уникнути пожежі у випадку короткого замикання або перевантаження електричного кола, а також не допустити псування споживачів електричної енергії під час небезпечного збільшення сили струму, використовують запобіжники.
Запобіжники — пристрої, які розмикають коло, якщо сила струму в ньому збільшиться понад норму.
Автоматичні запобіжники.
  
Робоча частина автоматичного запобіжника — біметалева пластина. у разі збільшення сили струму понад норму біметалева пластина вигинається, в результаті чого коло розмикається. Після охолодження запобіжник знову можна повернути в робочий стан.
 
143.jpg
 
Плавкі запобіжники, які застосовують в радіотехніці. Уздовж осі скляної трубочки з металевими наконечниками натягнутий тонкий дріт із легкоплавкого матеріалу.
 
144.jpg
Джерела:
Фізика : підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл. / [В. Г. Бар’яхтар Я. Божинова, С. О. Довгий, О. О. Кірюхіна] ; за ред. В. Г. Бар’яхтара О. Довгого. — X. : Вид-во «Ранок», 2016. — 240 с. : іл., фот.
Фізика : підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закладів / Т. М. Засєкіна, Д. О. Засєкін. — К. : УОВЦ «Оріон», 2016. — 256 с.
https://www.fizikanova.com.ua