内容正文:
2024鲁科版九下
17.2 安全用电
导言
生活中,你是否遇到过“跳闸”断电的现象?有没有听说过触目惊心的触电事故?电为我们的生活带来了极大的便利,但不规范用电会带来很大的危害。
安全用电是人身安全和电气设备正常运行的重要保障,常见的家庭电路中安全用电的问题有哪些呢?
一、短路
短路
家庭电路中有时会发生短路现象。例如,改装电路时,不小心使相线和中性线直接连通造成短路。电线和用电器用久了,绝缘皮损坏或老化,也会使相线和中性线直接连通造成短路(图17-2-1)。用电器进水也会造成短路。
基本组成
家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、用电器、导线等组成。为了能够更加合理、安全地分配入户后的电力,有些家庭还设有室内配电箱,它主要由各种功能的断路器组合而成。根据实际用电需求,可将家庭电路规划为若干分支回路,由配电箱将导线引入各个房间进行供电
火灾
根据前面学过的知识可知,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
二、电功率过大
电流
根据电功率和电流、电压的关系式P=UI,可以得到I=P/U。家庭电路中的电压 U是一定的,即 U=220V,所以电功率P越大,电路中的电流I就越大。如果家里添置了新的大功率用电器,如电热水器、空调等,就可以用上面的公式计算通过的电流。由于各个用电器都是并联的,家庭供电线路上的总电流会随着用电器数量的增加而变大。因此,一定注意不要让总电流超过家庭供电线路和电能表允许的安全值。即使每个用电器的电功率不算很大,但如果同时使用很多用电器,它们的总功率会非常大,电路中的总电流也可能超过安全值,导致线路故障,甚至引发火灾
电流过大
短路与用电器的总功率过大是造成家庭电路中电流过大的原因。
三、案例与问题
案例
某同学家新购置了一台“220 V 1000 W”电器的总功率是5600W,干路上的断路器额定电流是40A。 请你通过’的空调。已知他家原有用计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)从安全用电的角度考虑,该同学家的电路是否加台空调?
分析
由电功率公式P=UI,可以得到I=P/U。根据空调的额定电压和额定功率,可以求出使用这台空调时通过的电流。根据所有用电器的总功率,可以求出赶路的总电流,在于断路器的额定电流比较,判断是否允许安装这台空调。
解答
(1)根据电功率和电流、电压的关系式P=UI,可以得到 I=P/U。通过这台空调的电流
I1=1000W/220V≈ 4.5 A
(2)增加这台空调后,该同学家的用电器总功率变为6600W
总电流
I=6600W/220V=30A<40A所以,从安全用电的角度考虑,该同学家的电路允许安装这台空调。
反思
1.上面采用的是比较用电器工作时的总电流与断路器的额定电流大小的方法。你还能用其他方法解决这个问题吗?
2.调查家中用电器的使用情况,了解它们的电功率,分析家庭用电可能存在哪些安全隐患。
四、触电事故
人体与电压
人体是导体。通常情况下,人的皮肤在干燥时电阻为 103~105Ω,在潮湿时皮肤的电阻会大幅降低。当成为闭合电路的一部分时,人体就会有电流通过。如果电流达到一定大小,就会发生触电事故。研究表明,电流对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。
很低的电压不会对人体造成伤害。例如,我们可以直接接触15V干电池的两极。加在人体两端的电压越高,通过人体的电流就越大,达到一定程度就会有危险。我国家庭电路的电压是 220V,工厂用的动力电路的电压是380V,输电线路的电压高达104~106V。这些都远远超出了安全范围。人一旦触电,就会有生命危险。
低压触电
假如人的一只手接触相线,另一只手接触中性线,只手接触相线,导线、人体和电网中的供电设备就构成了闭合电路,此时通过人体的电流很大,会发生触电事故。
假如人的一只手接触相线,另一只手虽然没有接触中性线,但是由于人站在地上,相线、人体、大地和电网中的供电设样构成了闭台电路,大电流同样会通过人体,从而发生触电事故。
高压触电
高压输电线路的电压很高即使不接触也会有危险。高压带电体会在周围形成强大的电场,当人靠近时,容易发生电弧触电事故。
如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称作跨为步电压。这时电流从一条腿流人,从另一条腿流出,同样会发生触电事故
解救触电
在触电事故现场,千万不要用手去拉触电者,而是要立即切断电源,或者用绝缘物体将触电者与电线分开。必要时应该对触电者进行急救,同时尽快通知医务人员对触电者进行抢救。用电器着火时,要先切断电源,绝不能带电泼水救火!
思考与讨论
想一想,除了图示的几种情况外,还有哪些情况可能引起触电?
五、安全用电原则
原则
防范触电事故最重要的是要有安全用电的意识,遵循安全用电原则。
◇不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
◇更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
◇不弄湿用电器,不破坏绝缘层。
◇ 保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命时应及时更换。
思考
设计、安装家庭电路要充分考虑安全用电问题。针对你为自己房间设计的电路,与同学讨论:在设计、安装和使用过程中有哪些注意事项?
五、动手动脑学物理
教材习题
1.如国所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,输电线因电流过人起来。中、也两个也略中,产生电流过大的原因是不同的。其原因各是”。
2.如果在生活用电过程中出现以下几种情况,请分析其原因(1)同时打开家里的空调和电热水壶后,家里的断路器“跳闸”了:(2)将手机充电器插头插入插座,家里的断路器“跳闸”了;(3)客厅天花板上的组合式吊灯中有一个灯泡不亮,其他灯泡正常工作(4)控制灯泡的开关无论断开还是闭合,灯泡始终处于工作状态
3.观察图 17-2-3 中甲、乙两种触电情况,说说它们的共同,点
教材习题
4.家庭常用的插线板如果使用不当,会存在安全隐患。假如你是生产家,请为用户写出三条安全使用建议
5.电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起。电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温的安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?请计算后说明
6.请根据本节所学内容及生活中见到的实际情况,举例说明如何防止触电
谢谢
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