如果双脚踩在凳子上,一只手碰火线,有没有事?这个主要看凳子是否是绝缘的了。如果凳子是绝缘的,那人站在凳子上接触到火线就不会发生触电(另外身体其他地方不能碰到和大地连接的物体,比如墙壁)。
如果凳子是导电的,那人站在凳子上接触到火线会不会触电?不一定会触电!因为还要看我们所穿的鞋子和地板导电能力怎么样了。
那是否触电到底取决于什么呢?
我们通常所说的触电主要指电流通过人体,对人体内脏等器官造成的伤害。那是否触电取决于两点:1. 是否有电流通过人体;2. 通过人体的电流强度是否足够大。
那么当人站在椅子上碰到火线,有没有形成回路呢?
整个电流回路:火线--人体--鞋子--椅子--大地--零线接地点--电源。如果整个回路中某个地方是不导电的,那么就没办法形成通路,也就不会有电流,也就不会发生触电。(通常大家所说这个东西导电,是指它的电阻很小)
比如:当椅子是绝缘的时候,人站在椅子上摸到火线就不会发生触电,因为没有通路就不会有电流通过人体;同样如果人穿的鞋子是绝缘的,即使人站在导电的椅子上摸到火线一样不会有电流通过人体;或者说当椅子放在干燥的木地板上,人触摸到火线也不会发生触电。
那如果电源端零线不接地,人站在地上摸到火线会不会发生触电呢?
同样,我们看是否满足两个条件。当零线不接地的时候,有没有回路?电从火线--人体--鞋子--椅子--大地--...,然后就没有路走了。因为零线不接地,所以电没办法回到电源、无法形成通路,当然也不会发生触电。(那生活中为什么不采用这种方法防止触电呢?其实确实有这种方法,只是用于某种特殊场合而已)
如果人同时摸到火线和零线那肯定会发生触电。因为电流从火线--人体--零线形成回路,所以会发生触电。
我们生活中用电都是从公用变压器引过来,公用变压器的零线已经接地,所以不管人站地上摸火线还是站在椅子上同时摸到两根不同相的线都会发生触电;总得来说,会不会触电主要看电源和人体有没有形成回路,只要有回路就会发生触电。
电笔工作原理
在使用电笔的时候,电笔前端接触被测物体,同时手必须接触到验电笔尾部的金属部分,否则即使被测物体带电电笔依然不会发光。
在使用过程中我们可以发现,站在绝缘体上依然可以用电笔准确判断物体是否带电。但是如果手没有接触到电笔尾部的金属部分,却不能准确判断物体是否带电!这是为什么呢?
我们先来看一下电笔的结构,如图
电笔它是由笔头、电阻、氖管、笔身、弹簧等组成。笔尖探头的目的是和被测物体接触;电阻的作用是限流,防止测量时发生触电;氖管的作用是在电场的作用下发光;弹簧的目的是把各部分紧密连接在一起。
当我们在检测电线是否带电的时候,电线的电位通过笔尖探头、电阻加在氖管的一端,氖管的另外一端和弹簧、人体、大地、电源相连。此时,氖管两端会有一定的电压。正是因为氖管两端有电压,氖管内的氖气在电场力的作用下激发出辉光。(氖管发光是因为它两端有足够的电压,知道这一点很重要)
那为什么人站在绝缘体上测带电物体,电笔依然会亮呢?
要理解这个问题,就必须了解一下氖管的结构。氖管它属于放电灯,和灯泡结构完全不一样。它内部充满氖气,两极之间并不相通,我们可以把它看作成一个电容。
当人站在绝缘体上检测物体是否带电时,整个回路可以看成这样。如下图
那么上面那个电路可以等效于下面这个电路
当整个电路形成回路的瞬间,电容器(氖管)两点的电压为零。随着电容(氖管)的充电,电容(氖管)两端电压慢慢上升,知道电容两端电压等于被测物体电压。
如果氖管两端的电压达到60V时,氖管内的氖气在电场力的作用下电离发光。如果人体不接触到电笔尾部金属部分,那么氖管两端就没有电压。
氖管的工作电压一般在60V,所以普通电笔只能测量60V以上的物体是否带电。另外由于电笔内的限流电阻大约为1-5MΩ,所以低压电笔最高只能测500V以下的带电物体。如果测量电压高于500V,那么流过人体的电流就可能会超过安全值。