八年級(jí)《物理》(人教版)下冊(cè)課本第51頁(yè)的“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”中第6題提出了這樣一個(gè)問(wèn)題:在家庭電路中,導(dǎo)線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱,加速老化,甚至引起火災(zāi),這是為什么?我們先來(lái)看一則報(bào)道:2008年1月4日凌晨,海口市龍昆北路千禧郎大廈智業(yè)策劃裝飾部突發(fā)大火,造成2死1傷.幾天后,消防部門初步查明火災(zāi)原因,是該鋪面雕刻機(jī)在工作時(shí),由于導(dǎo)線接觸不良發(fā)熱引燃周圍可燃物,引發(fā)火災(zāi).
導(dǎo)線接觸不良,一個(gè)看似不起眼的小問(wèn)題,為什么會(huì)引發(fā)如此大的災(zāi)難呢?

這還得從接觸電阻說(shuō)起.
導(dǎo)線相互連接時(shí),在接觸表面上形成的電阻我們稱之為接觸電阻,如果接頭處處理良好,則接觸電阻小;連接不牢或其他原因(如接觸面積過(guò)小、導(dǎo)線的連接處沾有雜質(zhì)、接頭松動(dòng)等)使接頭接觸不良,則會(huì)造成接觸電阻過(guò)大.正常情況下,不管怎樣連接,除非是焊接的,接頭的接觸電阻總會(huì)比電線電阻大.
在電路安裝過(guò)程中,導(dǎo)線相互連接是不可避免的,家庭電路中處理方法一般都是金屬導(dǎo)線相互絞接,然后用絕緣膠布纏繞.這種連接方式導(dǎo)致金屬交接處接觸面積小,接觸電阻變大,由焦耳定律公式Q=I2Rt知,當(dāng)I、t一定時(shí),R越大,Q越多,如右圖,所以在接頭A處產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)與之串聯(lián)導(dǎo)線的其他部分,若熱量散失得比較慢,在接頭處A就會(huì)產(chǎn)生較高的溫度,包裹在接頭處的膠帶、電線上的絕緣材料長(zhǎng)期處于較高的溫度下,老化速度加快,同時(shí)接頭處的金屬線在較高的溫度下更容易氧化,又使得連接處的電阻增大,金屬導(dǎo)線的電阻隨溫度的升高進(jìn)一步增大,更加快接頭處A熱量的產(chǎn)生,形成惡性循環(huán).如果溫度升高到一定程度,就會(huì)引燃接頭附近的易燃物體,最終導(dǎo)致火災(zāi).
兩種不同的導(dǎo)線連接時(shí),這種現(xiàn)象更為明顯,比如:銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線相互連接,鋁線會(huì)在很短時(shí)期內(nèi)氧化成粉末狀,造成電弧發(fā)熱,容易引起火災(zāi).
那么,如何避免因?qū)Ь€接觸不良而導(dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生呢?
由上面分析可知,接頭處接觸電阻過(guò)大是引發(fā)火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)祝挥杏行У亟档徒宇^處的接觸電阻,才能防患于未然.要減小接頭處接觸電阻,必須做到如下幾點(diǎn):
1. 應(yīng)盡量減少不必要的接頭,對(duì)于必不可少的接頭,必須緊密結(jié)合,牢固可靠.
2. 銅芯導(dǎo)線采用絞接時(shí),應(yīng)盡量再進(jìn)行錫焊處理.
3. 銅鋁相接應(yīng)采用銅鋁接頭,并用壓接法連接.
4. 插頭插入插座時(shí),注意接觸良好,電器不使用時(shí),要拔下插頭.
為了防止或減少線路事故的發(fā)生,必須按照電氣安全技術(shù)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì),安裝使用時(shí)要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,加強(qiáng)維護(hù)管理,及時(shí)消除隱患,保障用電安全.
責(zé)任編輯程哲