测电笔的工作原理.doc

测电笔的工作原理 　当人使用测电笔，用手接触笔尾的金属体，笔尖接触火线或与火线连通的导体时，氖管会发光，若笔尖接触的是零线，氖管便不发光，是何原因？ 　1.人站在地上（假设与地接触良好，下同）或与地连通的导体上，笔尖接触火线时，由于电源零线接地，且正常情况下零线与地之间没有电压，当人手接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触火线Ａ处时，火线便通过测电笔（包括电阻Ｒ阻和氖管Ｒ氖，下同）、人体与大地接通，构成了电流的通路，因此，整个电路可以看成由测电笔的电阻Ｒ阻和氖管Ｒ氖与人体Ｒ人串联，然后与用电器（如灯泡Ｒ灯）并联组成的混联电路。 　这时有220V的电压加在由测电笔和人体所组成的这条支路的两端，且电路构成了通路。其中测电笔中的电阻Ｒ阻一般在２～５ＭΩ、氖管起辉时的电阻Ｒ氖为２ＭΩ，人体电阻一般在1000～2000Ω，那么这时通过人体和测电笔的电流为：虽然是微弱的电流，但足以使氖管发光。 　2.人站在地上或与地连通的导体上，笔尖接触与火线连通的导体时，如果进户线零线在Ａ处断路，电路不能构成闭合回路，闭合灯泡的开关时，灯泡不亮，但室内各处的电线都与火线连通，都带了电，如果用测电笔测试Ｂ处。 　这时火线和灯泡Ｒ灯（取1000Ω）、测电笔的电阻Ｒ阻、氖管电阻Ｒ氖、人体电阻Ｒ人及大地构成串联电路，这时有220V的电压加在该电路的两端，通过人体和测电笔的电流为：也会引起氖管发光。 　在上述两种情况中，如果人不是站在地上或与地连通的导体上，而是站在绝缘体上，人和大地之间便存在一个等效电容，电容器不能使直流电通过，但能让交流电通过，这一电容对５０Ｈｚ的交流电虽然产生很大的阻碍作用，但仍能使电路中产生３０μＡ左右的电流，而使氖管发光。如果使用测电笔在远离地面或远离与地面连通的导体的空中去测试，即使笔尖接触带电的火线或与火线连通的导体，氖管也不会发光。 　通过上述分析，我们可以弄清两个问题：１．使用测电笔时，为什么手一定要接触测电笔尾部的金属体？因为这样做的目的是使火线、测电笔、人体和大地构成电流的通路；２．使用测电笔，笔尖接触火线时，人通过测电笔与火线连通，有电流通过了人体，为什么不会发生触电事故呢？原因是通过人体的最大安全电流6-10 ｍＡ（我们取５ｍＡ），从上述分析可知，当人使用测电笔，笔尖接触火线时，通过人体的电流都远远小于５ｍＡ，因此不会发生触电事故（注意：不能用普通测电笔检查高压电路！）。 　3.人站在地上或与地连通的导体上，笔尖接触零线（Ｂ处）时，正因为电源处零线接地，正常情况下零线与地之间没有电压，因此，这时由测电笔的电阻Ｒ阻、氖管Ｒ氖和人体Ｒ人串联起来的这一部分电路相当于被短路，绝大部分电流通过灯泡Ｒ灯经零线构成回路，几乎没有电流通过人体和测电笔，所以氖管不会发光。