初中電學難點解析:家庭電路中為何零線會使試電筆氖管發光?

2020-12-05 深度解析教育問題

試電筆的正確使用方法

在日常生活中我們經常會遇到家裡的用電器突然不能工作,但用試電筆分別去測插座的「兩孔」,竟然它們都能使試電筆的氖管發光,這是為什麼呢?有電啊! 請先看一道近年來在各省市中考物理中頻繁出現的類似試題:

該試題答案選c,但很多同學並不明白其中的奧秘,究其根本原因,主要還是對家庭電路中的零線和火線的區別沒有真正搞清,請跟隨本小編藉此試題一探究竟。

在家庭電路中,正常的零線與火線的主要區別是零線在戶外與大地相接通,而火線與大地間絕緣。火線與零線之間有220V(在我國大陸地區)的交流電壓。

正常火線能使試電筆氖管發光的原因是:正常的火線能使試電筆氖管發光是因為火線、試電筆、人體、大地(零線)、電源之間形成通路,有電流流過試電筆的氖管。其示意圖如下:(紅色虛線為電流迴路,下圖同)

用試電筆測火線示意圖

3.正常的零線不能使試電筆氖管發光的原因是:零線、試電筆、人體、大地(零線)之間沒有電源,沒有電流流過試電筆,所以試電筆氖管不會發光。如上圖中零線、c 點、插座的左孔、試電筆、人體、大地這個「迴路」中就沒有電源,所以試電筆氖管不會發光。

4.零線能使試電筆氖管發光的原因就應該這樣來理解:能使試電筆氖管發光的「零線」實際上與大地之間存在較高的電壓,一個最大的可能是零線已經與大地之間斷開,也就不能再稱為零線,這時的「零線」僅是「名義上的零線」。也就是說,家庭電路中零線要使試電筆氖管發光,主要應具備以下兩個條件:

(1)家裡有用電器(如下圖中的電熱水壺)開關閉合。

(2)發光的「零線」處與戶外的零線之間有斷路點(如下圖中的cd之間的X點)。

因此,上述中考試題的電流迴路示意圖如下:

上圖中火線、電熱水壺、試電筆、人體、大地、零線、220v電源之間組成閉合通路,有電流通過試電筆,其氖管發光也就不足為奇了。(有關教育或中學物理教學方面的其它問題可關注頭條號姚世龍的其它文章)

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