(3)交流电压表
图10-12是万用表作为交流电压表时的基本原理图,D1、D2是二极管,它具有单方向导电性,当被测交流电压U~,经降压电阻RDˊ降压,作用在a、c两端。当交流电压正半周时(b正c负),二极管D2不导通,而D1导通,此时表头上有电流通过;当交流电压为负半周时,D2导通,D1不导通,这时表头上无电流通过。因此,虽然被测电压是交流电,但通过表头的电流却是单方向的,使指针偏转的角度基本上与被测交流电压成一定的关系,从而测出U∽的数值。
降压电阻RˊD的阻值,也与量程有关。万用表也是借助转换开关,将交流电压表制成多量程的。由于二极管是非线性元件,即二极管两端电压与电流不成线性关系,所以交流电压表的刻度与直流电压表不同。故有专用的刻度来表示被测的交流电压。
(4)直流电流表
将表头G并联一个分流电阻RS,便成为一个最简单的直流电流表,见图10-13。测量时要将电流表与被测电路串联。
根据分流公式,经过表头的电流为IG=I·RS/RS+Rg说明在一起的分流电阻Rs下,通过表头的电流与被测电流I成正比关系,所以根据指针偏转,能在刻度盘上指示出被测电流的数值。
万用表用作电流表,也利用转换开关制成多量程,见图10-14。
(5)欧姆表
欧姆表的基本原理图,如图10-15所示,设a、b两端为表棒,被测电阻Rx=0时,表针指至满档,即IG=Ig,这叫\调零\,然后就可利用该表测量电阻。根据欧姆定律及分流公式,得 由此可见,当E、R1 、R2、Rg数值一定时,通过表头的电流IG,取决于被测电阻RX之值,也就是说,指针偏转至刻度盘上某一位置可与被测电阻RX相对应。
2.万用表的使用
万用表是一个综合测量仪表,表上有很多转换开关,刻度盘上又名目繁多,所以为了充分发挥万用表的作用,必须正确使用万用表。使用时应注意下列几点。 (1)测量的对象
搞清楚测量的是电压还是电流、电阻。然后将开关转换到相应的位置,才可按单一电表用法进行测量。 (2)连接方式
测量电流时,应将电表与被测电路串联;测量电压时,将电表并联在被测电压两端。
(3)极性
测直流电量(电流、电压)时应注意极性。 (4)量程
如果对被测量的大小没有把握时,应由大量程向小量程过渡,达到指针指示恰当时为止。要熟悉刻度盘上的各种标记。 (5)调零
用欧姆档测电阻时,应将被测电路的电源切断;然后把两表棒碰在一起,看指针是否指零,如果不指零,就需调节电位器,有时电池用旧了,调不到零,应更换新电池。此外,手不要碰及表棒的金属头。
基础(五)安全用电常识
电能是一种优越的能量获得广泛的应用,不断地造福于人类。同时电对人类也有很大的潜在危险性。如果不能做到完全用电,便会对人民的生命财产造成不可估量的损失。懂得安全用电常识,才能主动灵活地驾驭电力,避免发生触电事故,保障人民生命财产的安全。辅导电工活动的教师尤其应当了解安全用电知识。 所谓安全用电,系指电气工作人员、生产人员以及其他用电人员,在既定环境条件下,采取必要的措施和手段,在保证人身及设备安全的前提下正确使用电力。 1. 电流对人体的作用及影响
由于人体是导体,所以当人体接触带电部位而构成电流的回路时,就会有电流流过人体。电流对人体会造成不同程度的损害,归结起来为两种伤害:一种是电伤;一种是电击。电伤是指电流对人体外部造成的局部伤害,它是由于电流的热效应、化学效应、机械效应及电流本身的作用,使熔化和蒸发的金属微粒侵入人体,皮肤局部受到灼伤、烙伤和皮肤金属化的损伤,严重的也能致人死命。电击是指电流通过人体,使内部组织受到损伤,这种伤害会造成全身发热、发麻、肌肉抽搐、神经麻痹、会引起室颤、昏迷,以致呼吸窒息,心脏停止跳动而死亡。 (1)触电形式
为预防触电事故的发生,我们分析几种常见的触电形式和人体对电流的反应,从而明确电流对人体的严重危害。触电形式有以下四种。
单相触电。人体的一部分在接触一根带电相线(火线)的同时,另一部分又与大地(或零线)接触,电流从相线流经人体到地(或零线)形成回路,称为单相触电。在触电事故中,发生单相触电的情况很多,如检修带电线路和设备时,不作好防护或接触漏电的电器设备外壳及绝缘损伤的导线都会造成单相触电。
两相触电。两相触电是指人体的不同部位同时接触两根带电相线时的触电。这时不管电网中心是否接地,人体都在电压作用下触电,因线电压高,危险性很大。 跨步电压触电。电器设备发生对地短路或电力线断落接地时都会在导线周围地面形成一个强电场,其电位分布是电位从接地点向扩散,逐步降低,当有人跨入这个区域时,分开的两脚间有电位差,电流从一只脚流进,从另一只脚流出而造成触电,叫跨步电压触电。
悬浮电路上的触电。市电通过有初、次级线圈互相绝缘的变压器后,从次级输出的电压零线不接地,相对于大地处于悬浮状态,若人站在地面上接触其中一根带电线,一般没有触电感觉。但在大量的电子设备中,如收、扩音机等,它是以金属底板或印刷电路板作公共接\地\端,如果操作者身体的一部分接触底板(接\地\点),另一部分接触高电位端,就会造成触电。所以在这种情况下,一般都要求单手操作。 (2)人体对电流的反应
人体对电流的反应是非常敏感的。触电时电流对人体的伤害程度与下列因素有关。 人体电阻。人体电阻不是常数,在不同情况下,电阻值差异很大,通常在10~100千欧之间。人体电阻愈小,触电时通过的电流愈大,受伤愈严重。人体各部分的电阻也是不同的,其中皮肤角质层的电阻最大,而脂肪、骨骼、神经较小,肌肉电阻最小。一个人如果角质损坏时,他的人体电阻可降至0.8~1千欧。在这种情况下接触带电体,最容易带来生命危险。人体电阻是变化的,皮肤愈薄、愈潮湿,电阻愈小;皮肤接触带电体面积愈大,靠得愈紧,电阻愈小。若通过人体的电流愈大,电压愈高,使用时间愈长,电阻也愈小。人体电阻还受身体健康状况和精神状态的影响。如体质虚弱、情绪激动、醉酒等,容易出汗,使人体电阻急剧下降,所以在这几种情况下也不宜从事电气操作。
不同强度的电流对人体的伤害。大量的实践告诉我们,人体上通过1毫安工频交流电或5毫安直流电时,就有麻、痛的感觉。但10毫安左右自己尚能摆脱电源。
超过50毫安就很危险了。若有工频100毫安的电流通过人体,则会造成呼吸窒息,心脏停止跳动,直至死亡。
不同电压的电流对人体的伤害。人体接触的电压愈高,通过人体电流愈大,对人体伤害愈严重。在触电的实际统计中,有70%以上是在220伏或380伏交流电压下触电死亡的。以触电者人体电阻为1千欧计,在220伏电压下通过人体的电流有220毫安,能迅速将人致死。人们通过大量实践发现,36伏以下电压,对人体没有严重威协,所以把36伏以下的电压规定为安全电压。
不同频率的电流对人体的伤害。实验证明,直流电对血液有分解作用;高频电流不仅不危险,还可用于医疗。即触电危险性随频率的增高而减少,40~60赫交流电最危险。
电流的作用时间与人体受伤的关系。电流作用于人体的时间愈长,人体电阻愈小,则通过人体的电流愈大,对人体的伤害就愈严重。如工频50毫安交流电,如果作用时间不长,还不至于死亡;若持续数10秒钟,必然引起心脏室颤,心脏停止跳动而致死。
电流通过的不同途径对人体的伤害。电流通过头部使人昏迷;通过脊髓可能导致肢体瘫痪;若通过心脏、呼吸系统和中枢神经,可导致神经失常、心跳停止、血循环中断。可见,电流通过心脏和呼吸系统,最容易导致触电死亡。 2. 触电急救
触电事故在极短暂的时间内,就会酿成严重的后果,所以发生触电事故,必须施行抢救。据有关资料记载,触电后1分钟内开始抢救的,90%有救活的可能;触电后6分钟才救治的,仅有10%的生机;如果在触电后12分钟才救治的,则救活率就很少了。所以对触电者及时抢救非常重要。救治的方法如下。 (1)脱离电源
如果附近有配电箱、闸刀等,应该立即断开电源。如果身边有带绝缘柄的工具(如钢丝钳等),可将电线截断。或带上绝缘手套或用干燥的木棍或竹竿,将触电者身上的电线挑开。千万注意,不可直接用手去拉触电者,也不可用金属或潮湿的东西去挑电线。否则,非但没有使触电者摆脱电源,反而使救护者自己也变成触电者。如果触电者是在高空作业时触电,断电时要防止触电者摔伤。 (2)现场救治