内容正文:
第6讲 家庭用电
知识点1、家庭电路
1.家庭电路的组成
(1)如图所示,家庭电路的组成:进户线、电能表、总开关、保护装置、开关、用电器和插座等。用电器之间都是并联连接的,用电器和插座也是并联连接的。下图是家庭电路图。
2. 家庭电路中各组成部分的连接顺序
进户线→电能表→总开关→保护装置→用电器及插座等
3. 家庭电路中各元件介绍
组成部分
连接位置
作用
进户线
连接户外供电电路的电线,由火线和零线组成,它们之间的电压是220V
为用户提供电能
电能表
输电线进户后首先连接电能表,电
能表连接在总开关前面
用来测员用户消耗电能的多少
总开关
安装在家庭电路的干路上,电能表的后面。常用的总开关是闸刀开关
控制室内全部电路的通断
保护装置
一般安装在总开关的后面,清熔断
器和断路器两种
当电路中电流过大时,自动切断电路,保护用电器不被损坏
用电器和插座
安装在保护装宣之后,用电器、插
座是并联的
用电器工作时将电能转化为其他形式的能
开关
接在保护装K和用电器之间的火线上,与用电器串联
控制各支路的通断
4.测电笔
(1)作用:辨别火线和零线。
(2)结构:如图所示,测电笔主要由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体等组成。
(3)使用方法:用手接触测电笔的金属笔卡(或笔尾金属体),笔尖金属体接触待测导线,若氖管发光,则所测导线为火线;若氖管不发光, 则所测导线为零线。
正确方法:手接触金属笔卡;笔尖金属体接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光
不正确方法:手未接触金属笔卡,笔尖金属体接触火线时氖管仍不会发光
(4)巧用测电笔
①用测电笔判断零线断开:正常情况下,测电笔接触火线时才能发光,如果用测电笔检测闭合开关后的电灯(电灯不发光)两端,均能发光,说明家庭电路中进户零线断开。
②用测电笔判断火线断开:如果用测电笔检测插座的双孔,均不能发光,说明家庭电路中与插座相连的火线断开。
例1:开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。学校的STEM课堂上,小敏在家庭电路图中设置了五处开关(如图所示)。小林觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无需设置,这几处开关是( )
A.1、2 B.1、4 C.2、4 D.3、5
例2:如图,是家庭用电的几个场景。
(1)图甲所示情境中,使用测电笔方法正确的是图 。
(2)若测电笔的电阻为106欧姆,尽管其余电阻未知,也可以判断出流经人体的电流不会超过 安。
(3)如图乙,是某插座,在开关闭合时,指示灯亮。图丙虚线框内为该插座的内部电路图,请将电路补充完整 。如果指示灯损坏,开关闭合时插孔 (选填“能”或“不能”)提供工作电压。
知识点2、熔断器和断路器
1.熔断器的分类
(1)封闭管式熔断器:保险丝被封闭在玻璃管内。
作用
当电路中的电流过大时,保险丝迅速熔断,自动切断电路,保护电路
构成材料
电阻率大、熔点低的铅钥合金
选用原则
保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流
连接方式与安装
保险丝与所保护的电路串联,装在总开关的下方
使用时的注意事项
更换家庭电路中的保险丝时,不要用铁丝、铜丝代替,因为铁丝、铜丝的熔点高,在电流过大时不易熔断,起不到保护电路的作用;电路发生故障,有时会导致保险丝熔断,更换保险丝后,应先查清导致保险丝熔断的原因,在排除故障后才能合上开关,恢复供电
选用的保险丝额定电流值太大,当电路中电流超过额定值时,保险丝不会熔断,容易造成火灾或触电事故;选用的保险丝额定电流值太小,用电器工作时,保险丝经常熔断,使用电器不能正常工作。
2.断路器
(1)作用:①断路器具有熔断器的功能。当流过断路器的电流超过其额定电流时,断路器自动断开,切断电路,从而起到保护电路的作用。
②断路器还可以手动切断电路和手动复位,具有闸刀开关的功能。
③现代家庭中常用断路器来代替闸刀开关和熔断器。
(2)连接:断路器一般串联在火线上。
(3)断路器的工作原理:如图所示,当电路中有电流通过时,双层金属片会发热,而双层金属片是由不同的金属片钉在一起制成的,两层金属片因发热导致膨胀的程度不同,外层金属片膨胀快,内层金属片膨胀慢,进而使得双层金属片向内弯曲。电流越大,双层金属片的弯曲程度越大,当它弯曲到一定程度时,推动簧锁装置使触点断开而切断电流,起到保护作用。
3.家庭电路中电流过大的原因
(1)发生短路
短路是指不经过用电器而直接将电源的两极相连的电路。发生短路时,电路中的电阻很小,由公式可得在电压U=220伏不变时,电路中电流很大。
造成家庭电路短路的三种情况:
①电线或用电器使用太久造成绝缘皮破损或老化,使火线和零线直接连通。