Spørsmål og svar om prøvepenner
1. Hvorfor lyser neonrør?
2. Siden det går strøm gjennom menneskekroppen når du bruker testpennen, hvorfor får ikke folk elektrisk støt?
3. Det å bruke isolerte sko kan faktisk også få testpennen til å lyse opp, men er ikke det å koble fra veien mellom mennesker og jorda? Hvorfor er det fortsatt lyst?
Første spørsmål: Et neonrør er et lite glassrør med to elektroder fylt med lavtrykksneongass. Karakteristikken til neongass er at gassen vil bli ionisert når den har en viss høy nok spenning, og frie ladninger vil genereres i gassen, og de frie ladningene vil bevege seg i en retningsbestemt måte for å danne en strøm, og den medfølgende gløden vil bli generert når ionisert.
Derfor, når spenningen mellom polene til neonrøret øker til en viss verdi (kalt startspenning, vanligvis 60-90 volt), leder gassen i røret elektrisitet, og det oppstår et vakkert glødeutladningsfenomen. Det karakteristiske for glødeutladning er at strømmen er liten og temperaturen ikke er høy. Under normal glødeutladning endres ikke spenningen med strømmen. Med et ord, neonrørsluminescens er et gassioniseringsutladningsfenomen av neongass under høy spenning.
Det andre problemet: Årsaken til at det ikke er elektrisk støt er at strømmen er for liten. Noen vil definitivt spørre, hvor liten er den? Menneskekroppen kan føle til og med noen få milliampere strøm. Så hvor liten er den? La oss regne ut. Når en person bruker den elektriske pennen, er strømledningen til strømforsyningen i kontakt med pennespissen. Hvis den er i god kontakt med bakken, danner den strømførende ledningen og den indre motstanden til den elektriske testpennen, neonrøret, menneskekroppen og bakken en seriekrets. Resistansen i testpennen er vanligvis omtrent 1 megohm, motstanden til menneskekroppen er vanligvis omtrent 1 tusen ohm, startspenningen U0 til neonrøret er 80 volt, og effekten forsyningsspenningen er 220 volt, så den kan beregnes (220-80)/(1000000 pluss 1000)=0.14mA. Imidlertid er strømmen som folk kan føle over 1 mA, og strømmen som forårsaker elektrisk støt er over 10 mA, som begge er langt større enn 0,14 mA. Derfor kan vi konkludere med at strømmen går gjennom menneskekroppen når du bruker den elektriske målepennen, men på grunn av Strømmen er for svak, så folk kan ikke føle den i det hele tatt, enn si forårsake elektrisk støt.
Det tredje spørsmålet: Du kan se neonrøret gløde selv om du bruker isolerte sko. Selv om de isolerte skoene isolerer menneskekroppen og jorden, eksisterer passasjen fortsatt. For mellom menneskekroppen og bakken tilsvarer det en distribuert kapasitans (omtrent hundrevis av picofarads når den er nær bakken). I en vekselstrømkrets kan en kondensator, som en motstand, sende strøm. Selv om denne lille fordelte kapasitansen mellom menneskekroppen og jorden har en stor hindrende effekt på 50 Hz vekselstrømmen, kan den fortsatt generere en strøm på titalls mikroampere i kretsen (beregningsmetoden er den samme som metoden i den andre spørsmål, kapasitansen Kapasitiv reaktans 1/wc kan du selv beregne), slik at neonrøret lyser. Selvfølgelig, hvis folk tester i luften langt unna bakken og veggene, fordi den fordelte kapasitansen mellom mennesker og jorden er veldig liten, er den kapasitive reaktansen veldig stor, og neonrøret i testpennen vil kanskje ikke skinne.
