家庭电路和安全用电
要点1、家庭电路
组成:家庭电路主要由进入家庭的进户线(又称电源线,有火线、零线两根进户线)、电能表、总开关、熔断器、开关、插座、用电器等组成。为用电安全考虑,家庭电路中还接有地线。
家庭电路中火线和零线之间的电压为220V,在正常情况下,零线和大地之间的电压为零,火线和大地之间的电压为220V。
为了保证每个用电器都能独立工作,各个用电器都是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些用电器是并联的。这样,当一个支路发生断路故障时,其他支路仍能工作。
常见家庭电路的组成及布线情况示意图 及简易接线图
要点2、测电笔 试电笔
结构:两个金属电极(笔尖金属体和笔尾金属体)、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻——高电阻等组成;
作用:辨别火线和零线;
注意:手千万不能接触笔尖金属体,否则可能触电。
要点3、 安全用电
安全用电:主要包括设备安全与人身安全两方面。为了保护家庭电路和设备,防止因电路过热损坏家庭电路或引发火灾,熔断器被应用于电路当中。一般地,我们认为安全电压不高于36V。
熔断器:当电流过大时,熔丝由于温度升高达到其熔点而熔断,从而切断电路,起到保护电路的作用。
家庭电路中电流过大的原因
现象:保险丝熔断或空气开关跳闸;
原因:(1)电路发生短路;(2)电路中用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率(过载)。
常见的触电事故 防止触电
触电:指一定强度的电流通过人体引起的伤害事故。
低压触电
单线触电:人体接触火线或漏电的用电器等,使人体、大地和电网中的供电设备构成闭合回路。
双线触电:人体的两个部位(如两只手)分别接触火线和零线,使人体与电网中的供电设备通过导线构成闭合回路。
高压触电
高压电弧触电:当人体靠近带电体到一定距离时,高压带电体和人体间发生放电现象,电流通过人体,造成高压电弧触电。
跨步电压触电:高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点存在电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压,这时电流通过人体,造成跨步电压触电。
安全用电常识
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
(5)注意防雷:雷电是大气中一种剧烈的放电现象;高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大地相连可以防雷,叫避雷针。
要点4、 家庭电路故障分析常见判断方法
(1)空气开关:当电路中电流过大时,会自动断开电路;例如电路总功率过大、电路发生短路。
(2)熔断器(保险丝):熔点比较低的导线,当电流较大时,因为电流热效应,故会断开。
(3)漏电保护器:当总电路火线电流不等于零线电流时,会自动断开电路;例如发生单线触电。
(4)校验灯:工作电压为220V,一般发红光,使用时与被测灯泡串联;
若校验灯正常发光,则待测灯泡短路;
若校验灯不发光,则待测灯泡断路;
若校验灯发光,但比正常发光暗,则待测灯泡正常;
(5)测电笔:用来辨别火线和零线,正确使用时发光则认为是火线(家庭电路中可认为该处电压为220V);不发光则认为是零线(或者认为该处电压为0V)。
(6)“零线断路”的标志:
①插座的左右两孔用测电笔判断后均为火线,空气开关未断开,则可判断是该插座之前的电路中零线发生断路;这种电路一般会有其他用电器接在插座后面的电路且开关闭合,否则不会出现“双火线”现像。
②若是灯泡不发光,经过测试发现灯泡左右两端都是火线,则也可判断是该灯泡前面的电路零线断开。
要点5、家庭电路的连接
(1)两孔和三孔插座:左零、右火、上接地(插头则左右对称)。
(2)开关:用电器开关均连接在火线上。
(3)若题目有特殊要求则根据题目要求连接,例如熔断器连接、双控开关。
(4)地线一般接在用电器的金属外壳上,作用是发生漏电时将电流传入地下,防止对人产生伤害。
家庭电路和安全用电常识
1.家庭电路的室内电路组成顺序是( )
A.电能表,总开关,用电器,熔断器
B.总开关,电能表,熔断器,用电器
C.电能表,总开关,熔断器,用电器
D.电能表,熔断器,总开关,用电器
【答案】C
2.关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是( )
A.空气开关跳闸,电路不一定发生了短路
B.用电器的金属外壳必须与零线连接
C.使用测电笔时,必须用手直接接触金属笔尖
D.一般对人体而言,只要电压不高于220V就是安全的
【答案】A
【解答】解:A、家庭电路中总功率过大或发生短路时,空气开关会跳闸,故A正确;
B、家用电器的金属外壳要与大地相连,若金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,避免触电,故B错误;
C、使用测电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,不能与笔尖金属体接触,故C错误;
D、不高于36V的电压对人体是安全的,故D错误。
3.如图所示是家庭电路的一部分。下列说法中正确的是( )
A.若保险丝熔断了,可以用铜丝代替
B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C.使用试电笔辨别火线时,手指要接触笔尖金属体
D.电冰箱的插头插入三孔插座时,能使电冰箱的金属外壳接地
【答案】D
【解答】解:
A、保险丝是用熔点低的材料制成的,而铜的熔点高,不能及时熔断,故A错误;
B、在家庭电路中,开关应接在灯泡与火线之间,故B错误;
C、在使用试电笔时,应用手接触笔尾的金属体,用笔尖接触导线,手指不能碰到笔尖的金属体,故C错误;
D、三孔插座已接地,当电冰箱的插头插入三孔插座能使电冰箱的金属外壳接地,这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故,故D正确。
4.关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是( )
A.甲图:两孔插座和三孔插座的作用是完全相同的
B.乙图:白炽灯泡的螺丝套(外壳)既可接相(火)线,也可接中性(零)线
C.丙图:站在绝缘凳上的人一只手接触相(火)线,同时另一只手接触中性(零)线,人不会触电
D.丁图:不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具
【答案】D
【解答】解:
A、两孔插座直接接火线和零线,当用电器出现漏电时,不能将电流导地,起不到保护作用;三孔插座除了接火线和零线外,还接地,当用电器出现漏电时,能将电流导地,起到保护作用。故A错误;
B、为了防止出现触电现象,在家庭电路中白炽灯螺丝套接在中性线(零线或N)上。故B错误;
C、人一只手接触相(火)线,同时另一只手接触中性(零)线,即使站在绝缘凳子上,电流也会流过人体,出现触电事故。故C错误;
D、湿的物体会导电,为了防止触电,不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具。故D正确。
5.下列图中符合安全用电与保护原则的是( )
A.在落地高压线附近行走
B.多个大功率用电器同时使用一个插座
C.开关接零线
D.电水壶接三孔插座
【答案】D
【解答】解:
A、在落地高压线附近行走,会发生跨步电压触电,不符合安全用电与保护原则,故A错误;
B、多个大功率用电器同时使用一个插座,会使得通过插座的电流变大,容易发生火灾,不符合安全用电原则,故B错误;
C、开关接在灯泡和零线之间,当断开开关,火线和灯泡还处于连接状态,人接触灯泡的金属部分时会发生触电事故,不符合安全用电原则,故C错误;
D、电水壶的金属外壳必须接地,应采用三脚插头及三孔插座,可以防止外壳漏电时发生触电事故,符合安全用电原则,故D正确。
6.电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害,甚至会危及生命。安全用电是每一位公民的必备素养。下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.在家庭电路中安装保险丝或空气开关
B.在未断开电源开关的情况下更换灯泡
C.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
D.及时更换达到使用寿命的插座、导线和家用电器
【答案】B
【解答】解:A、家庭电路中必须要有保险丝或空气开关,这样在电流过大时可自动切断电源,对电路起到保护作用,故A符合安全用电原则;
B、更换灯泡时容易碰到金属部分,切断电源可以保证金属部分不带电,故B不符合安全用电原则;
C、不接触低压带电体,不靠近高压带电体,故C符合安全用电原则;
D、插座、导线和家用电器等达到使用寿命后继续使用,容易造成触电事故,故D符合安全用电原则。
7.如图,关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.若保险丝熔断,则一定是短路引起的
B.灯泡与开关的连接符合安全用电原则
C.保险丝的连接不符合安全用电原则
D.两孔插座的连接不符合安全用电原则
【答案】D
【解答】解:
A、保险丝熔断,可能是短路引起的,也可能是总功率过大引起的,故A说法错误;
B、图中,开关接在零线和灯泡之间,这样开关也能控制灯泡,但是在断开开关时没有切断火线,接触灯泡时容易发生触电事故,不符合安全用电原则,故B说法错误;
C、图中,保险丝的接法正确,故C说法错误;
D、图中,插座的左孔接地线,右孔接火线,不符合两孔插座“左零右火”接法,不符合安全用电原则,故D说法正确;
家庭电路故障
1.如图所示的电路中,正常发光的三盏灯突然全部熄灭,经检查保险丝完好,用试电笔插进插座的两孔,氖管均发光。造成这一现象的原因是( )
A.插座发生短路了 B.进户的零线断了
C.进户的火线断了 D.某盏电灯的灯丝断了
【答案】B
【解答】解:试电笔能亮,说明火线上有电,而零线上本该不亮,但也亮了,说明是进户线的零线开路了,故B正确;
插座处发生短路,会使保险丝熔断,故A错;
进户线的火线断了,试电笔的氖管不会发光,故C错。
因各灯并联,互不影响,某个电灯的灯丝烧断了,其它灯仍还亮,故D错;
2.如图所示为某家庭的部分电路,电灯和电热器都在正常工作。当三孔插座上刚插上洗衣机的插头时,所有用电器都停止工作。经检查,发现有一根保险丝熔断了,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光。下列分析合理的是( )
A.一定是火线上的保险丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测灯泡的两个接线柱,氖管都不发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
D.断开S1和S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
【答案】C
【解答】解:
A、原来电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机的插头后,所有用电器都停止工作,经检查,发现有一根保险丝熔断了;拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,所以只可能是零线上的保险丝熔断了,故A不合理;
B、只断开S1,灯泡的两个接线柱通过电热器、开关S2与火线相连,所以再用测电笔检测灯泡的两个接线柱,测电笔的氖管都发光,故B不合理;
C、只断开S2,插座的左孔通过灯泡、开关S1与火线相连,所以,用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光,故C合理;
D、断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光,故D不合理。
3.如图是小轩家的部分电路。下列说法正确的是( )
A.若熔断器熔丝熔断了,可以用铜丝代替
B.若导线cd间断路,仍然可以安全使用三孔插座
C.若闭合开关S,灯泡L不发光。用测电笔检测e点,氖管不发光,则说明灯丝一定断了
D.若ab间断路,灯泡L仍能正常工作
【答案】D
【解答】解:
A、保险丝熔断后,不能用铜丝来代替,因为铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故A错误;
B、由图知,如果导线cd间断路,用电器的金属外壳无法接地,存在漏电危险,所以不能继续安全使用三孔插座,故B错误;
C、如果火线断路、熔断器的熔丝烧断、灯泡灯丝断了或者灯泡到火线间的电路断路,灯泡都不能发光,同时测电笔接触e点,氖管都不能发光,所以不能说明灯丝一定断了,故C错误;
D、由图知,虽然ab间断路,但电流可以从火线到灯泡,经a点回到零线,所以灯泡L仍能正常工作,故D正确。
4.如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路
B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路
D.电路的a、b间导线断路
【答案】C
【解答】解:电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,即没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线断路,且是在c、d之间断路,故C正确。
5.如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.灯L2短路 B.灯L2所在支路开路
C.c、d两点间开路 D.c点左侧的零线开路
【答案】C
【解答】解:闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路,故D错误;
断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路,
若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故B错误;
若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故C正确。
6.如图所示,闭合开关S,发现灯L不亮,用测电笔接触M点时氖管发光,而接触N、Q点时氖管均不发光。若仅有一处发生断路,则该处可能是( )
A.熔丝处 B.P、M 间某处 C.M、N 间某处 D.N、Q 间某处
【答案】C
【解答】解:电灯L不亮,用测电笔接触M点时氖管发光,说明M与火线之间是接通的;接触N、Q点时氖管均不发光,说明这两点与火线之间是断开的,所以故障是MN之间发生了断路现象,故C正确。
7.如图为家庭部分电路示意图,正常发光的电灯突然熄灭,检查保险丝发现完好,再用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光。由此判断电路故障的原因可能是( )
A.插座短路 B.进户的火线断路
C.进户的零线断路 D.电灯的灯丝断路
【答案】C
【解答】解:保险丝完好说明电路不是短路或总功率过大;
用试电笔先后检测插座的两孔,氖管均发光,说明插座的两孔直接或间接地与火线相连;
试电笔检测插座的右孔时,氖管发光说明和火线接通(如下图蓝线部分);试电笔检测插座的左孔时,氖管发光说明和火线接通(如下图红线部分);
正常发光的电灯突然熄灭,说明是断路,综合分析可知,断路在A点左侧的零线部分,即进户的零线断路,C正确。
8.如图所示的电路中,正常发光的三盏灯中突然有两盏灯L2、L3熄灭,经检查保险丝完好,在插座没有插入任何用电器的情况下,用试电笔插进插座的两孔,氖管均发光。造成这一现象的原因是( )
A.一定是插座发生短路了
B.一定是进户的零线BD之间断了
C.一定是进户的零线BC之间断了
D.一定是进户的零线CD之间断了
【答案】C
【解答】解:A、插座处发生短路,会使保险丝熔断,试电笔的氖管不会发光,故A错误。
B、C、试电笔插进插座的两孔,氖管均发光,说明零线的短路出在插座之前,即进户的零线BC之间断了,故B错误、C正确;
D、进户的零线CD之间断了,试电笔插进插座的两孔,应只有一个孔氖管发光,故D错误。
9.如图所示的家庭电路,闭合开关S1和S2,灯L1发光,灯L2不发光。用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.灯L2断路 B.ab间断路 C.cd间断路 D.de间断路
【答案】D
【解答】解:闭合开关S1和S2,灯L1发光,这说明灯L1所在的支路是通路;灯L2不发光,这说明灯L2所在的电路出现了断路现象;
用试电笔分别接触插座的左、右孔,氖管均发光,这说明插座的左孔与火线之间是接通的,即左孔通过灯泡L2与火线相连,所以故障是de间断路。
10.小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是( )
A.a点与火线之间断路 B.a点与b点之间断路
C.c点与d点之间断路 D.d点与零线之间断路
【答案】D
【解答】解:小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光,这表明电路出现了断路故障;a、b、c、d四个位置都能使测电笔发光,说明这四点与火线是接通的,所以故障是零线断路,即d点与零线之间断路,故D正确。
家庭电路连接
1.投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线在如图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动,若只闭合开关S1,灯泡不亮。
【解答】解:
由题知,先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动,灯和风扇并联;
若只闭合开关S1,灯泡不亮。由此可知S1在灯所在支路上,S2在干路上,如图所示:
2.如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入。
【解答】解:灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;
三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,如下图所示:
3.请用笔画线表示导线,将图中的电灯开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
【解答】解:电灯的开关要接在火线和灯泡之间,火线首先进入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,螺旋套接在零线上。
插座的三孔要按照“左零右火上接地”的原则,如下图所示:
4.一间教室要安装2盏“220V 40W”的电灯和插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光。其中部分电路已经连接,请你用笔画代替导线将电路连接完整。
【解答】解:教室内要安装2盏“220V 40W”的照明灯,开关S控制两盏灯,则说明开关在干路上,两灯泡并联,开关S接火线,然后分别进入两灯泡;零线直接接入灯泡。
两孔插座的接法,左边接零线,右边接火线。由于右边的灯泡与插座的左孔相连,则此线应接零线;如图所示:
5.图甲是某宾馆的房卡,它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里,房间内的灯和插座才能工作。图乙是房间内已经连好的部分电路图,S1是房卡开关,S2是控制灯L的开关。为使灯和插座正常工作,请将图乙中的电路图补充完整。
【解答】解:开关S1是房卡开关相当于总开关,灯泡应与插座应并联接入电路,火线先连接S1然后连接插座与开关S2、灯泡,最后连入零线。
如图所示:
6.请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路,设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路,同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
【解答】解:(1)灯泡与两个开关串联,且火线要先过开关,再接入灯泡尾部的金属点,零线接入螺旋套;
(2)三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,作图如下:
7.图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则。
【解答】解:据上面的分析可知,用电器的开关应该接到火线和用电器之间,即具体的接法是:火线首先过开关,再用电器,回到零线上,答案见下图:
8.用笔画线代替导线,将图中的灯泡和三孔插座正确连入家庭电路中。
【解答】解:灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示: