初中電學難點解析：導線連接處為何比別處更容易燒斷？

在輸電線路中， 有時導線長度不夠， 或導線斷開後， 需要把兩根連接起來， 而連接處往往比別處更容易發熱， 加速老化， 甚至引起火災， 這是為什麼？

斷開的導線

首先， 導線連接處與導線其他地方相比， “接觸電阻”較大。

大家知道， 導體電阻的大小與導體的長度成正比、與導體的橫截面積成反比、還與導體的材料和溫度共四個因素有關。 導線連接處與導線其他地方相比， 我們可以取長度相同的一小段，

雖然橫截面積由於導線間相互纏繞的原因而有所增大， 但即使是連接再好的導線， 在接觸處導線分子之間的距離也要遠遠大於導線別處分子之間的距離（就像“破鏡不能重圓”一樣）， 因此而引起的電阻增大效果要大於因橫截面積引起電阻減小的效果， 也就是“相當於材料”發生了變化， 最終導致導線連接處的電阻增大。

導線間纏繞不好的連接

導線間纏繞較好的連接

其次， 根據初中物理所講的焦耳定律， Q=I²Rt可知， 導線連接處與別處串聯， 在通電時間t和電流I相等的條件下；電阻R越大，

電流通過導體產生的熱量Q就越多；所以導線連接處往往比別處更易發熱， 加速老化， 甚至引起火災。

與此類似的現象還有：電爐、電熨斗、電暖氣、電熱毯等用電器， 通電一段時間後， 用電器很熱， 而連接用電器的導線卻不熱的現象也可以用以上原理得到解釋， 所不同的只是導線連接處變成了用電器而已。

電爐

電熨斗

另外， 與上述解釋有所不同的是白熾燈的燈絲燒斷後， 如果重新搭接上， 為什麼比原來會更亮？

白熾燈泡

如下麵示意圖所示，重新搭接上的燈絲，由於燈絲總長度減小，儘管搭接處“接觸電阻”較大，但燈絲總電阻R將減小；根據歐姆定律I=U/R和電功率P=UI可知；在電壓U一定時，燈絲總電阻R減小，將導致電功率P增大，所以燈泡比原來更亮。

搭接的燈絲總長度減小示意圖

總之，導線接觸處電阻較大是普遍存在的問題。具體在不同情況下，是否起主要作用，會引起什麼後果，還需結合其他因素具體情況具體分析！（有關教育和中學物理學習方面的問題可關注本頭條號姚世龍的其他文章）

白熾燈泡

如下麵示意圖所示，重新搭接上的燈絲，由於燈絲總長度減小，儘管搭接處“接觸電阻”較大，但燈絲總電阻R將減小；根據歐姆定律I=U/R和電功率P=UI可知；在電壓U一定時，燈絲總電阻R減小，將導致電功率P增大，所以燈泡比原來更亮。

搭接的燈絲總長度減小示意圖

總之，導線接觸處電阻較大是普遍存在的問題。具體在不同情況下，是否起主要作用，會引起什麼後果，還需結合其他因素具體情況具體分析！（有關教育和中學物理學習方面的問題可關注本頭條號姚世龍的其他文章）