GCSE 科学/电源电路安全
电源电可能是危险的。然而,插头中包含安全功能。本模块介绍如何正确连接插头。
如今,大多数电器都配有已安装的模制插头。然而,了解插头的正确接线仍然很重要,因为仍有足够多的旧插头存在。如果您从海外引进设备时也是如此。英国标准认证的适配器并不总是适用于此类非英国插头。您很可能需要在您生命中的某个时候更换插头。在英国,电源电压为 230 伏。(在香港,电压为 220 伏。)如果您触碰了火线,电流就会通过您的身体流到地面。这股电流足以致命。
来自电器的电缆通常由三根线组成,一根地线和另外两根线,火线和零线,它们将电流输送至和从发电站(火线来自发电站,零线返回发电站)。电线由铜制成,周围包覆绝缘外壳。外壳由塑料制成,颜色为
- 火线为 棕色
- 零线为 蓝色
- 地线为 绿色 和 黄色
三根电线被由塑料制成的外护套覆盖。
Q1) 利用您对绝缘体和导体的了解来解释
- 为什么电线被绝缘。
- 为什么护套由塑料制成。
插头具有以下特点
- 电缆夹,用于夹住电缆的外护套并防止其从插头中拉出
- 三个黄铜制成的插脚,其中一个是地线插脚。
- 保险丝。
- 一个塑料制成的外壳。
Q2) 为什么插脚由黄铜制成,外壳由塑料制成?
火线和零线将电流输送至电路周围。电源电流为交流电(交流电);这意味着它以循环方式来回流动(在电路中顺时针和逆时针方向流动)。循环频率为 50 赫兹(每秒 50 次)。通过将线路上的电压从约 +325 伏变化到 - 地线的电压来实现电流的循环。这就是地线包含在内的原因,为了您的安全。地线将电器的外壳连接到电源线,然后连接到插头上的地线插脚。此连接进入插座,然后进入您家中的线路,最后通过接地系统接地(不一定与管道相连)。
如果火线触碰了外壳,大量的电流就会通过地线。这很可能会熔断保险丝并切断电路(见下一节)。但是,即使保险丝没有熔断,电流仍然倾向于流经低电阻的电线,而不是流经电阻相对较高的人体。
因此,如果您触碰了带有“火线”的电器外壳,地线可以帮助保护您。
插头上的地线插脚比火线和零线插脚更长。这确保地线插脚始终先与插座连接。所有插座都有百叶窗,当插座中没有插头时,百叶窗会防止接触火线触点。在一些插座中,百叶窗是由地线插脚推动百叶窗机构向下打开,露出火线和零线插座触点,而在其他插座中,有一个机构,当两个火线插脚同时插入时,会打开百叶窗,而在其他插座中,当三个插脚同时插入时,会打开百叶窗。
保险丝只是一根非常细的电线。电线熔点很低。当电流流过电线时,电线会发热。如果电流过大,电线就会熔断,切断电路。保险丝用于保护插头和电器之间的软线。如果过大的电流流过软线,软线可能会过热或着火。保险丝不太可能快速熔断以防止触电 - 它们的主要目的是防止由于大电流导致火灾。
保险丝的额定电流为其在熔断前能够承受的电流。在插头中,保险丝通常为 3A(红色)、5A(黑色)或 13A(棕色)。正确的保险丝是与软线的电流额定值相匹配的保险丝。
所有插头保险丝都必须符合英国标准 BS1362。额定值和“BS1362”应明确标注在这些保险丝上。
Q4) 台灯通常消耗 0.5A 的电流。插头中应该使用哪种保险丝:3A、5A 还是 13A?
Q5) 电熨斗通常消耗 5.2A 的电流。插头中应该使用哪种保险丝:3A、5A 还是 13A?
Q6) 电水壶由地线和 13A 保险丝保护。火线松动,触碰了电水壶的侧面。保险丝熔断了。解释原因。
Q7) 解释为什么保险丝总是位于火线上而不是零线上?
Q8) 描述并解释以下情况会发生什么
- 插头上的地线和火线交换端子
- 插头上的火线和零线交换端子
- 插头上的零线和地线交换端子
- 移除地线
本主题的总结 |
火线为棕色,交流电压为 230 伏 零线为蓝色,交流电压约为零。 |