问题 问答题

熔丝在电路中起保护作用,电流过大时,能自动切断电路.下表是一段熔丝的数据

长度L横截面积S电阻R密度ρ比热容C熔点t
5cm2mm20.2Ω11×103kg/m31.3×103J/(kg•℃)327℃
(1)请计算当电路中电流达20A时,在0.5s内该熔丝温度将升高多少度?(设电阻的变化和散热不计)

(2)铜的熔点为1083℃,试说明为什么不能用铜丝代替熔丝.

答案

(1)①根据焦耳定律,熔丝产生的热量是:

Q=I2Rt=(20A)2×0.2Ω×0.5s=40J

②根据热量公式Q=cm△t变形得

△t=

Q
cm
=
Q
cρLS
=
40J
1.3×103J/(kg•℃)×11×103kg/m3×0.05m×2×10-6m2 
=28℃

答:当电路中电流达20A时,在0.5s内该熔丝温度将升高28℃.

(2)保险丝的作用是当电路中的电流过大时,能自动切断电路,它是利用了电流的热效应来工作的,故要用电阻率大、熔点低的合金制成.保险丝千万不能用铜丝代替,因为电流过大时,铜丝的熔点高,不易熔断,起不到保护电路的作用.

答:因为电流过大时,铜丝的熔点高,不易熔断,起不到保护电路的作用,所以不能用铜丝代替熔丝.

判断题
单项选择题