试电笔的问题
试电笔是判断照明电路中的火线和零线、检验低压电气设备是否漏电的常用而又方便的工具。在用试电笔判断照明电路中哪根线是火线,哪根线是零线时,应使试电笔的金属笔尖与电路中的一根线接触,手握笔尾的金属体部分。如果这时试电笔中的氖管发光了,金属笔尖所接触的那根线就是火线,另一根则为零线。工作时,火线——试电笔——人体——地——零线所构成的回路如图所示。
在回路中,试电笔内电阻R1约2MΩ,人体电阻R2在800Ω~104Ω范围内,脚底的绝缘物或地面上的绝缘物电阻为R3,它的阻值相当大。C为人体与地之间所形成的电容,因为火线与零线间加的是220V交流电压,电容支路上交流电所受阻碍作用很小,电流经过电容C就直接回到零线,而过人体R2的电流很微小,人无触电危险,试电笔氖管也能正常发光。如果在使用试电笔时,手接触的不是笔尾的金属体部分而是绝缘的笔套,那就等于在笔尾部的金属体与并联支路之间串接了一个相当大的电阻,通过电容C的交流电流也微乎其微,氖管也就不能发光了。
在检修照明电路时,也常有这样的情形:用试电笔接触灯头插座两个电极时,氖管都发光,照明灯泡却不亮。对于这种情形,稍微细致观察还可发现,试电笔在接触灯头插座两个电极时,氖管发光的亮度并不一样。有经验的电工立刻可以判断出,这是照明电路中的零线断路了。为什么零线断路了,试电笔与它接触时反倒能发光呢?这也不难理解。如上所述,当试电笔金属笔尖接触火线时,电流经试电笔及人体对地电容C入地,与零线构成回路,氖管正常发光。如果零线在图某点M处断开了,零线的a段与火线离得很近,且有一定长度,则a段与火线之间存在一个等效电容C′。当用试电笔金属笔尖接触零线a段上的一点时,相当于在笔尖前串接了电容C′后去接触火线,于是,电流通过火线——C′——试电笔——C——地,成一回路,氖管也发光。但因C′与C相当于串联,总电容小于C,总容抗增大,所以流过氖管的电流小于试电笔直接接触火线时的电流,氖管发光的亮度就差些。
在使用试电笔时,应先在有电的地方试一下,检查试电笔是否正常,防止造成误判,发生触电事故。试电笔只能在对地电压250伏以下使用,不可用它触碰高压带电设备。
试电笔是用来检测电器等设备是否带电的一种电工工具,必须要正确使用试电笔,手不能触及试电笔的金属探头,用拇指和中指握住绝缘处,食指放在笔端的金属帽上。
人体和大地是导体,空气是不良导体,也就是说人体+空气+大地构成了一个接在试电笔和大地间的电容。试电笔在家里试的是50Hz的交流电,而交流电是可以通过电容的,所以无论是你站在哪里都是没有用的。
从另外一个角度来解释,你身体拥有大量的电荷,在交流电每个周期内都会用你身上的电荷去提供电流,到了下一个周期内就变成了电流给你提供电荷,无论是在哪个周期内都有电流通过试电笔,只要交流电频率比较高就可以做到让试电笔亮起来。