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第19章 (生活用电) 第1节 家庭电路

家庭电路的组成
家庭电路是最常见、最基本的实用电路。前几章我们做电学实验时,通常用干电池或学生电源等来提供电能,而家庭照明和家用电器所用的电能是从发电厂通过输电线输送来的。我国家庭电路的电压是220 V。

上图是比较简单的家庭电路示意图,由两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成。输电线进户后首先接到电能表上,电能表用来显示所消耗的电能。接下来是全户用电的总开关。当家庭电路需要修理时,必须断开总开关,这时室内全部电路与外面的输电线分离,可以保证施工人员的安全。
总开关的后面是保险装置。熔丝(俗称保险丝)是简易保险装置,装在保险盒内。电流过大时熔丝会熔化,切断电路,对用电器起到保护作用。
现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关 , 空气开关安装在电能表后,如图19.1-1所示。当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。在找出电流过大的原因并把问题解决之后,重新闭合空气开关就可以了。
在电能表、总开关、保险装置之后,可以连接用电器。电路中还可以安装插座,许多家用电器可以接在插座上。
火线和零线
进户的两条输电线中,一条叫做 端线,俗称火线,另一条叫做零线。零线在入户之前已经和大地相连。
在家用电路中,知道进户的两条线哪条是火线、哪条是零线非常重要。常用的方法是用试电笔来判断。
一种试电笔的构造如图19.1-2 所示。氖管中充有 稀薄的氖气,两端是两个金属电极。 当电极间的电压达到一定值时,氖气会导电。当电流从一个电极流到另一个电极时, 氖气会发出红光
使用时,手指按住笔卡,用笔尖接触被测的导线( 手指千万不能碰到笔尖)。
如果被测导线是 火线,电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧,再经过人体、经过大地,流到零线,与电源构成闭合电路, 氖管就会发光
如果笔尖接触的是零线,氖管中不会有电流,也就不会发光。
试电笔中电阻的作用十分重要。氖管发光只需很小的电流,所以要在试电笔的电路中串联一个很大的 电阻,约有一百万欧姆。由于电流很小,使用试电笔时尽管电流通过人体,也不会对人造成伤害。
另一种常见试电笔形状如螺丝刀(图19.1-3),使用时要用指尖抵住上端的金属帽。
试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电。
通常情况下,家庭电路中各个用电器的通断,不应该影响其他用电器的通断,所以用电器应该并联后接在电路中。控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。

三线插头和漏电保护器
洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头有三条线(图19.1-4),其中一条接火线(通常标有“L”字样),一条接零线(标着“N”),第三条线标着“E”,它是做什么用的?

原来, 插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连, 插座上相应的导线和室外的大地相连(图19.1-5) 。万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。

在新建的楼房里, 控制插座的总开关上大多还装有 漏电保护器 (图19.1-6)。正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地。但是,如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时,总开关上的“漏电保护器”会迅速切断电流,对人身起到保护作用。

图19.1-7是现在一般标准住宅户内配电系统方框图,同学们可以想一想:空气开关和漏电保护器在电路中分别起什么作用?这样安装有什么好处?

参考资料:
     第1节 (家庭电路)

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