驗電筆

驗電筆是判斷照明電路中的火線和地線、檢驗低壓電氣設備是否漏電的常用而又方便的工具。在用驗電筆判斷照明電路中哪根線是火線,哪根是地線時,應使驗電筆的金屬筆尖與電路中的一根線接觸,手握筆尾的金屬體部分。如果這時驗電筆中的氖管發光了,金屬筆尖所接觸的那根線就是火線,另一根則為地線。工作時,火線—驗電筆—人體—地—地線所構成的回路如圖5-1所示。在迴路中,驗電筆內電阻R1約2兆歐姆,人體電阻R2在800∼104歐姆範圍內,腳底的絕緣物或地面上的絕緣物電阻為R3,它的阻值相當大。C為人體與地之間所形成的電容,因為火線與地線間加的是220伏交流電壓,電容支路上交流電所受阻礙作用很小,電流經過電容C就直接回到地線,而過人體R2的電流很微小,人無觸電危險,驗電筆氖管也能正常發光。如果在使用驗電筆時,手接觸的不是筆尾的金屬體部分而是絕緣的筆套,那就等於在5-1圖中筆尾部的金屬體與並聯支路之間串接了一個相當大的電阻,通過電容C的交流電流也微乎其微,氖管也就不能發光了,這是錯誤使用驗電筆造成的。

在檢修照明電路時,也常有這樣的情形:用驗電筆接觸燈頭插座兩個電極時,氖管都發光,照明燈泡卻不亮。對於這種情形,稍微細緻觀察還可發現,驗電筆在接觸燈頭插座兩個電極時,氖管發光的亮度並不一樣。有經驗的電工立刻可以判斷出,這是照明電路中的地線斷路了。為什麼地線斷路了,驗電筆與它接觸時反到能發光呢?這也不難理解。如上所述,當驗電筆金屬筆尖接觸火線時,電流經驗電筆及人體對地電容C入地,與地線構成迴路,氖管正常發光。如果地線在圖5-2中某點M處斷開了,地線的a段與火線離得很近,且有一定長度,則a段與火線之間存在一個等效電容C′。當用驗電筆金屬筆尖接觸地線a段上的一點時,相當於在筆尖前串接了電容C′後去接觸火線,於是,電流通過火線—C′—驗電筆—C—地,成一回路,氖管也發光。但因C′與C相當於串聯,總電容小於C,總容抗增大,所以流過氖管的電流小於驗電筆直接接觸火線時的電流,氖管發光的亮度就差些。

在使用驗電筆時,應先在有電的地方試一下,檢查驗電筆是否正常,防止造成誤判,發生觸電事故。驗電筆只能在對地電壓250伏以下使用,不可用它觸碰高壓帶電設備。

                  參考資料 中國大陸初中物理教材