§34. Безпека людини під час роботи з електричними приладами і пристроями

Зміст

1. Які ізоляційні матеріали найкраще захищають від впливу електричного струму?

Найкращими ізоляційними матеріалами для захисту від струму є гума, пластмаса, сухе дерево, скло та кераміка.

2. Резистори опорами 10 Ом, 5 Ом і 15 Ом з’єднані так, як показано на малюнку 34.1. Визначте загальний опір кола: а) з розімкнутим вимикачем; б) із замкнутим вимикачем.

Дано:

• $R_1=10\text{ Ом}$
• $R_2=5\text{ Ом}$
• $R_3=15\text{ Ом}$

Знайти:

$R_a=?$

$R_b=?$

Розв’язання:

а) Якщо вимикач розімкнутий, струм проходить послідовно через усі три резистори. Формула загального опору для послідовного з’єднання:

$R_a=R_1+R_2+R_3$

Підставимо значення:

$R_a=10+5+15=30\text{ Ом}$

б) Якщо вимикач замкнутий, резистор $R_2$ стає закороченим (струм іде по шляху найменшого опору через вимикач). Загальний опір дорівнює сумі опорів $R_1$ та $R_3$:

$R_b=R_1+R_3$

Підставимо значення:

$R_b=10+15=25\text{ Ом}$

Відповідь: а) 30 Ом; б) 25 Ом.

3. Резистори опорами $R_1=10$ Ом, $R_2=5$ Ом, $R_3=15$ Ом з’єднані так, як показано на малюнку 34.2. Визначте загальний опір кола: а) з розімкнутим вимикачем; б) із замкнутим вимикачем.

Дано:

• $R_1=10\text{ Ом}$
• $R_2=5\text{ Ом}$
• $R_3=15\text{ Ом}$

Знайти:

$R_a=?$

$R_b=?$

Розв’язання:

а) Коли вимикач розімкнутий, маємо паралельне з’єднання: верхня гілка $R_1$ та нижня гілка з послідовно з’єднаними $R_2$ та $R_3$. Опір нижньої гілки:

$R_{23}=R_2+R_3=5+15=20\text{ Ом}$

Загальний опір паралельного з’єднання обчислимо за формулою:

$R_a=\frac{R_1\cdot R_{23}}{R_1+R_{23}}$

$R_a=\frac{10\cdot 20}{10+20}=\frac{200}{30}\approx 6,67\text{ Ом}$

б) Коли вимикач замкнутий, резистор $R_3$ закорочується. У колі залишаються паралельно з’єднані $R_1$ та $R_2$:

$R_b=\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}$

$R_b=\frac{10\cdot 5}{10+5}=\frac{50}{15}\approx 3,33\text{ Ом}$

Відповідь: а) 6,67 Ом; б) 3,33 Ом.