Question

12．如圖甲是家庭電路中常見的三孔插座，在安裝時(shí)最上面的插孔應(yīng)該是與地線相連的，這樣當(dāng)帶有三腳插頭的用電器插入插座時(shí)，避免了漏電或觸電事故的發(fā)生．

（1）有同學(xué)認(rèn)為只要金屬外殼可靠接地，這樣外殼帶的電通過接地導(dǎo)線流走，就萬無一失了，確實(shí)如此嗎？我們知道火線與大地之間的電壓是220V，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定家庭電路接地電阻不大于4Ω，請(qǐng)通過計(jì)算分析電器的這種狀態(tài)能否持續(xù)存在？（寫出分析過程）當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，接地線中產(chǎn)生的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．由于火線與零線上的電流相差過大，會(huì)使漏電保護(hù)器斷開，所以這種狀態(tài)不會(huì)持續(xù)存在．．
（2）現(xiàn)在家庭電路中都裝有以下兩種保護(hù)裝置：A、漏電保護(hù)斷路器（圖乙），B、空氣斷路器（圖丙）．當(dāng)發(fā)生如第一問的不安全情況時(shí)保護(hù)裝置A（填字母）將首先切斷電源保護(hù)電器和人身安全．
（3）現(xiàn)實(shí)生活中由于安裝的不規(guī)范，有些三孔插座并沒有連接地線，那如何防止用電器金屬外殼的帶電危險(xiǎn)呢？小明在剛學(xué)了一點(diǎn)電學(xué)知識(shí)后就自作聰明的將電器外殼與零線相連，他認(rèn)為這樣當(dāng)火線絕緣皮破損碰到了外殼也就等于碰到了零線相當(dāng)于短路，家庭電路中有防止短路的裝置，會(huì)自動(dòng)切斷電路的．他的做法可行嗎？請(qǐng)分析將電器外殼與零線相連，當(dāng)外殼漏電時(shí)，電路短路，此時(shí)若人接觸到外殼仍會(huì)發(fā)生觸電事故．同時(shí)，如果零線出現(xiàn)了斷路，則零線與火線直接相連，此時(shí)若人接觸外殼同樣會(huì)發(fā)生觸電事故．因此，外殼接零線的做法是不可行的．．

Answer 1

分析 三孔插座中的第三個(gè)孔是與地線相連接的；
（1）火線與大地間的電壓為220V；利用歐姆定律可計(jì)算接地線中可能出現(xiàn)的最大電流，據(jù)此判斷其能否持續(xù)存在這種狀態(tài)；
（2）結(jié)合對(duì)漏電保護(hù)器和空氣開關(guān)的作用可做出判斷；
（3）從用電器外殼接零線可能造成的后果進(jìn)行分析，可判斷這種做法是否可行．

解答 解：由三孔插座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，在安裝時(shí)最上面的插孔應(yīng)該是與地線相連的，這樣當(dāng)帶有三腳插頭的用電器插入插座時(shí)，避免了漏電或觸電事故的發(fā)生．
（1）家庭電路中，火線與大地之間的電壓是220V；
因?yàn)榧彝ル娐方拥仉娮璨淮笥?Ω，則當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，接地線中產(chǎn)生的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．
由于火線與零線上的電流相差過大，會(huì)使漏電保護(hù)器斷開，所以這種狀態(tài)不會(huì)持續(xù)存在．
（2）當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，火線與零線上的電流相差過大，此時(shí)首先會(huì)使漏電斷路器斷開，所以保護(hù)裝置A將首先切斷電源保護(hù)電器和人身安全．
（3）將電器外殼與零線相連，當(dāng)外殼漏電時(shí)，電路短路，此時(shí)若人接觸到外殼仍會(huì)發(fā)生觸電事故．同時(shí)，如果零線出現(xiàn)了斷路，則零線與火線直接相連，此時(shí)若人接觸外殼同樣會(huì)發(fā)生觸電事故．因此，外殼接零線的做法是不可行的．
故答案為：地線；
（1）220；當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)，接地線中產(chǎn)生的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．由于火線與零線上的電流相差過大，會(huì)使漏電保護(hù)器斷開，所以這種狀態(tài)不會(huì)持續(xù)存在．
（2）A；
（3）將電器外殼與零線相連，當(dāng)外殼漏電時(shí)，電路短路，此時(shí)若人接觸到外殼仍會(huì)發(fā)生觸電事故．同時(shí)，如果零線出現(xiàn)了斷路，則零線與火線直接相連，此時(shí)若人接觸外殼同樣會(huì)發(fā)生觸電事故．因此，外殼接零線的做法是不可行的．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查了我們對(duì)電路中的三孔插座、漏電斷路器、空氣開關(guān)等的特點(diǎn)及作用的了解．有一定難度．