Question

12．如图甲是家庭电路中常见的三孔插座，在安装时最上面的插孔应该是与地线相连的，这样当带有三脚插头的用电器插入插座时，避免了漏电或触电事故的发生．

（1）有同学认为只要金属外壳可靠接地，这样外壳带的电通过接地导线流走，就万无一失了，确实如此吗？我们知道火线与大地之间的电压是220V，国家标准规定家庭电路接地电阻不大于4Ω，请通过计算分析电器的这种状态能否持续存在？（写出分析过程）当发生漏电时，接地线中产生的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．由于火线与零线上的电流相差过大，会使漏电保护器断开，所以这种状态不会持续存在．．
（2）现在家庭电路中都装有以下两种保护装置：A、漏电保护断路器（图乙），B、空气断路器（图丙）．当发生如第一问的不安全情况时保护装置A（填字母）将首先切断电源保护电器和人身安全．
（3）现实生活中由于安装的不规范，有些三孔插座并没有连接地线，那如何防止用电器金属外壳的带电危险呢？小明在刚学了一点电学知识后就自作聪明的将电器外壳与零线相连，他认为这样当火线绝缘皮破损碰到了外壳也就等于碰到了零线相当于短路，家庭电路中有防止短路的装置，会自动切断电路的．他的做法可行吗？请分析将电器外壳与零线相连，当外壳漏电时，电路短路，此时若人接触到外壳仍会发生触电事故．同时，如果零线出现了断路，则零线与火线直接相连，此时若人接触外壳同样会发生触电事故．因此，外壳接零线的做法是不可行的．．

Answer 1

分析 三孔插座中的第三个孔是与地线相连接的；
（1）火线与大地间的电压为220V；利用欧姆定律可计算接地线中可能出现的最大电流，据此判断其能否持续存在这种状态；
（2）结合对漏电保护器和空气开关的作用可做出判断；
（3）从用电器外壳接零线可能造成的后果进行分析，可判断这种做法是否可行．

解答 解：由三孔插座的结构特点可知，在安装时最上面的插孔应该是与地线相连的，这样当带有三脚插头的用电器插入插座时，避免了漏电或触电事故的发生．
（1）家庭电路中，火线与大地之间的电压是220V；
因为家庭电路接地电阻不大于4Ω，则当发生漏电时，接地线中产生的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．
由于火线与零线上的电流相差过大，会使漏电保护器断开，所以这种状态不会持续存在．
（2）当发生漏电时，火线与零线上的电流相差过大，此时首先会使漏电断路器断开，所以保护装置A将首先切断电源保护电器和人身安全．
（3）将电器外壳与零线相连，当外壳漏电时，电路短路，此时若人接触到外壳仍会发生触电事故．同时，如果零线出现了断路，则零线与火线直接相连，此时若人接触外壳同样会发生触电事故．因此，外壳接零线的做法是不可行的．
故答案为：地线；
（1）220；当发生漏电时，接地线中产生的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{4Ω}$=55A．由于火线与零线上的电流相差过大，会使漏电保护器断开，所以这种状态不会持续存在．
（2）A；
（3）将电器外壳与零线相连，当外壳漏电时，电路短路，此时若人接触到外壳仍会发生触电事故．同时，如果零线出现了断路，则零线与火线直接相连，此时若人接触外壳同样会发生触电事故．因此，外壳接零线的做法是不可行的．

点评 本题重点考查了我们对电路中的三孔插座、漏电断路器、空气开关等的特点及作用的了解．有一定难度．