Question

如圖12所示是家庭用的“漏電保護(hù)器”的關(guān)鍵部分的原理圖，其中P是一個(gè)變壓器的鐵芯，入戶(hù)的兩根電線(xiàn)（火線(xiàn)和零線(xiàn)）采用雙線(xiàn)繞法，繞在鐵芯的一側(cè)作為原線(xiàn)圈，然后再接戶(hù)內(nèi)的用電器.Q是一個(gè)脫扣開(kāi)關(guān)的控制部分(脫扣開(kāi)關(guān)本身沒(méi)有畫(huà)出,它是串聯(lián)在本圖左邊的火線(xiàn)和零線(xiàn)上,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),用戶(hù)的供電被切斷),Q接在鐵芯另一側(cè)副線(xiàn)圈的兩端a、b之間，當(dāng)a、b間沒(méi)有電壓時(shí)，Q使得脫扣開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)a、b間有電壓時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)即斷開(kāi)，使用戶(hù)斷電.?

圖12

（1）用戶(hù)正常用電時(shí),a、b之間有沒(méi)有電壓？為什么？?

（2）如果某人站在地面上，手誤觸火線(xiàn)而觸電，脫扣開(kāi)關(guān)是否會(huì)斷開(kāi)？為什么？?

（3）已知原線(xiàn)圈的雙線(xiàn)各在鐵芯上繞了n₁匝，另一側(cè)的副線(xiàn)圈繞了n₂匝.已知正常用電時(shí)通過(guò)火線(xiàn)和零線(xiàn)的電流都是I，某人站在地面上，手誤觸火線(xiàn)而觸電時(shí)通過(guò)人體的電流為I′.把這個(gè)變壓器視為理想變壓器，在人觸電這段時(shí)間內(nèi)，已知a、b兩端的電壓為2 V，求變壓器火線(xiàn)線(xiàn)圈兩端的電壓和通過(guò)Q的電流各是多大？

?

Answer 1

(1)無(wú)電壓　原因略　?(2)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)　原因略　?(3)   

解析：(1)因?yàn)榛鹁�(xiàn)和零線(xiàn)上的電流大小相等，但對(duì)原線(xiàn)圈來(lái)說(shuō)，繞行方向相反，所激發(fā)的磁場(chǎng)的磁通量恰好為零，故不能對(duì)副線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)，a、b之間無(wú)電壓.

(2)手觸到火線(xiàn)，使火線(xiàn)和零線(xiàn)上的電流大小不等，不能使磁場(chǎng)完全抵消，對(duì)副線(xiàn)圈剛好能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，a、b之間就有了電壓，脫扣開(kāi)關(guān)就斷開(kāi)，用戶(hù)斷電，起到保障安全的目的.?

(3)根據(jù)變壓器的變壓和變流規(guī)律，可以得到：

火線(xiàn)線(xiàn)圈上的電壓為：

Q上流過(guò)的電流為：