Question

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

（1）有同學認為只要金屬外殼可靠接地，這樣外殼帶的電通過接地導線流走，就萬無一失了，確實如此嗎？我們知道火線與大地之間的電壓是220V，國家標準規(guī)定家庭電路接地電阻不大于4Ω，請通過計算分析電器的這種狀態(tài)能否持續(xù)存在？（寫出分析過程）當發(fā)生漏電時，接地線中產生的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．由于火線與零線上的電流相差過大，會使漏電保護器斷開，所以這種狀態(tài)不會持續(xù)存在．．
（2）現(xiàn)在家庭電路中都裝有以下兩種保護裝置：A、漏電保護斷路器（圖乙），B、空氣斷路器（圖丙）．當發(fā)生如第一問的不安全情況時保護裝置A（填字母）將首先切斷電源保護電器和人身安全．
（3）現(xiàn)實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呢？小明在剛學了一點電學知識后就自作聰明的將電器外殼與零線相連，他認為這樣當火線絕緣皮破損碰到了外殼也就等于碰到了零線相當于短路，家庭電路中有防止短路的裝置，會自動切斷電路的．他的做法可行嗎？請分析將電器外殼與零線相連，當外殼漏電時，電路短路，此時若人接觸到外殼仍會發(fā)生觸電事故．同時，如果零線出現(xiàn)了斷路，則零線與火線直接相連，此時若人接觸外殼同樣會發(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）結合對漏電保護器和空氣開關的作用可做出判斷；
（3）從用電器外殼接零線可能造成的后果進行分析，可判斷這種做法是否可行．

解答 解：由三孔插座的結構特點可知，在安裝時最上面的插孔應該是與地線相連的，這樣當帶有三腳插頭的用電器插入插座時，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；
因為家庭電路接地電阻不大于4Ω，則當發(fā)生漏電時，接地線中產生的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．
由于火線與零線上的電流相差過大，會使漏電保護器斷開，所以這種狀態(tài)不會持續(xù)存在．
（2）當發(fā)生漏電時，火線與零線上的電流相差過大，此時首先會使漏電斷路器斷開，所以保護裝置A將首先切斷電源保護電器和人身安全．
（3）將電器外殼與零線相連，當外殼漏電時，電路短路，此時若人接觸到外殼仍會發(fā)生觸電事故．同時，如果零線出現(xiàn)了斷路，則零線與火線直接相連，此時若人接觸外殼同樣會發(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；當發(fā)生漏電時，接地線中產生的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．由于火線與零線上的電流相差過大，會使漏電保護器斷開，所以這種狀態(tài)不會持續(xù)存在．
（2）A；
（3）將電器外殼與零線相連，當外殼漏電時，電路短路，此時若人接觸到外殼仍會發(fā)生觸電事故．同時，如果零線出現(xiàn)了斷路，則零線與火線直接相連，此時若人接觸外殼同樣會發(fā)生觸電事故．因此，外殼接零線的做法是不可行的．

點評 本題重點考查了我們對電路中的三孔插座、漏電斷路器、空氣開關等的特點及作用的了解．有一定難度．