穿绝缘鞋用电笔为什么会亮？ 点击：4370 | 回复：32
发表于：2007-10-18 19:23:00
楼主
使用测电笔时，用手接触笔尾的金属体，笔尖接触火线，测电笔氖管立即发出桔红色的光。这时电流通过人体了吗？如果没流过人体，氖管为什么会发光？如果流过了人体，人为什么没有感觉？为了回答这个问题，下面我们先来谈谈氖管为什么能发光。
氖管是装有两个电极的小玻璃管，管内充有低压氖气。当两极间电压增大到一定值时（称作起辉电压）管内气体导电，发生美丽的辉光放电现象。辉光放电的特点是电流小，温度不高，在正常辉光放电时，其电压不随电流变化，一般起辉电压在60—90伏。
当人使用测电笔时，电源的火线同笔尖接触，假设与地面接触良好，则火线和测电笔内部的电阻、氖管、人体和大地构成串联电路。测电笔中的电阻一般在2—5兆，我们取3.5兆欧，人体电阻一般在1000—2000欧，我们取1500欧，氖管的起辉电压U0取80伏，电源电压取220伏，由此可以计算（220-80）/（3500000+1500）=40微安。由于通过人体的安全电流为10毫安左右，远远大于40微安，因此，我们可以得出结论：使用测电笔时电流通过了人体，但因电流太弱，所以人根本感觉不到。
这里还需要指出的是，在上面的估算中，我们假定人体和地面接触良好，而实际上既使我们穿皮鞋，塑料底鞋，甚至穿绝缘鞋也能看到氖管发光。这是因为人体和大地之间，等效于存在一个电容（离地面近时大概1000pF）。电容不能使直流电通过，但对交流电仅仅是产生一定阻碍作用。人体和大地之间的电容对50赫兹交流电虽然产生很大阻碍作用，但仍然能使回路中产生几十微安左右的电流，从而使氖管发光，当然如果人在远离地面和墙壁的空中去测试，由于人与大地的分布电容很小，容抗很大，测电笔中的氖管就不会发光了。
氖管是装有两个电极的小玻璃管，管内充有低压氖气。当两极间电压增大到一定值时（称作起辉电压）管内气体导电，发生美丽的辉光放电现象。辉光放电的特点是电流小，温度不高，在正常辉光放电时，其电压不随电流变化，一般起辉电压在60—90伏。
当人使用测电笔时，电源的火线同笔尖接触，假设与地面接触良好，则火线和测电笔内部的电阻、氖管、人体和大地构成串联电路。测电笔中的电阻一般在2—5兆，我们取3.5兆欧，人体电阻一般在1000—2000欧，我们取1500欧，氖管的起辉电压U0取80伏，电源电压取220伏，由此可以计算（220-80）/（3500000+1500）=40微安。由于通过人体的安全电流为10毫安左右，远远大于40微安，因此，我们可以得出结论：使用测电笔时电流通过了人体，但因电流太弱，所以人根本感觉不到。
这里还需要指出的是，在上面的估算中，我们假定人体和地面接触良好，而实际上既使我们穿皮鞋，塑料底鞋，甚至穿绝缘鞋也能看到氖管发光。这是因为人体和大地之间，等效于存在一个电容（离地面近时大概1000pF）。电容不能使直流电通过，但对交流电仅仅是产生一定阻碍作用。人体和大地之间的电容对50赫兹交流电虽然产生很大阻碍作用，但仍然能使回路中产生几十微安左右的电流，从而使氖管发光，当然如果人在远离地面和墙壁的空中去测试，由于人与大地的分布电容很小，容抗很大，测电笔中的氖管就不会发光了。
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