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GCSE 科學/電源電路安全

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GCSE 科學/電學


電源電可能是危險的。然而,插頭中包含安全功能。本模組介紹如何正確連線插頭。

三腳插頭

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如今,大多數電器都配有已安裝的模製插頭。然而,瞭解插頭的正確接線仍然很重要,因為仍有足夠多的舊插頭存在。如果您從海外引進裝置時也是如此。英國標準認證的介面卡並不總是適用於此類非英國插頭。您很可能需要在您生命中的某個時候更換插頭。在英國,電源電壓為 230 伏。(在香港,電壓為 220 伏。)如果您觸碰了火線,電流就會透過您的身體流到地面。這股電流足以致命。

來自電器的電纜通常由三根線組成,一根地線和另外兩根線,火線和零線,它們將電流輸送至和從發電站(火線來自發電站,零線返回發電站)。電線由銅製成,周圍包覆絕緣外殼。外殼由塑膠製成,顏色為

  • 火線為 棕色
  • 零線為 藍色
  • 地線為 綠色黃色

三根電線被由塑膠製成的外護套覆蓋。

Q1) 利用您對絕緣體和導體的瞭解來解釋

為什麼電線被絕緣。
為什麼護套由塑膠製成。

插頭具有以下特點

  • 電纜夾,用於夾住電纜的外護套並防止其從插頭中拉出
  • 三個黃銅製成的插腳,其中一個是地線插腳。
  • 保險絲。
  • 一個塑膠製成的外殼。

Q2) 為什麼插腳由黃銅製成,外殼由塑膠製成?

插頭各部分的作用

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火線和零線

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火線和零線將電流輸送至電路周圍。電源電流為交流電(交流電);這意味著它以迴圈方式來回流動(在電路中順時針和逆時針方向流動)。迴圈頻率為 50 赫茲(每秒 50 次)。透過將線路上的電壓從約 +325 伏變化到 - 地線的電壓來實現電流的迴圈。這就是地線包含在內的原因,為了您的安全。地線將電器的外殼連線到電源線,然後連線到插頭上的地線插腳。此連線進入插座,然後進入您家中的線路,最後透過接地系統接地(不一定與管道相連)。

如果火線觸碰了外殼,大量的電流就會透過地線。這很可能會熔斷保險絲並切斷電路(見下一節)。但是,即使保險絲沒有熔斷,電流仍然傾向於流經低電阻的電線,而不是流經電阻相對較高的人體。

因此,如果您觸碰了帶有“火線”的電器外殼,地線可以幫助保護您。

插頭上的地線插腳比火線和零線插腳更長。這確保地線插腳始終先與插座連線。所有插座都有百葉窗,當插座中沒有插頭時,百葉窗會防止接觸火線觸點。在一些插座中,百葉窗是由地線插腳推動百葉窗機構向下開啟,露出火線和零線插座觸點,而在其他插座中,有一個機構,當兩個火線插腳同時插入時,會開啟百葉窗,而在其他插座中,當三個插腳同時插入時,會開啟百葉窗。

保險絲

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保險絲只是一根非常細的電線。電線熔點很低。當電流流過電線時,電線會發熱。如果電流過大,電線就會熔斷,切斷電路。保險絲用於保護插頭和電器之間的軟線。如果過大的電流流過軟線,軟線可能會過熱或著火。保險絲不太可能快速熔斷以防止觸電 - 它們的主要目的是防止由於大電流導致火災。

保險絲的額定電流為其在熔斷前能夠承受的電流。在插頭中,保險絲通常為 3A(紅色)、5A(黑色)或 13A(棕色)。正確的保險絲是與軟線的電流額定值相匹配的保險絲。

所有插頭保險絲都必須符合英國標準 BS1362。額定值和“BS1362”應明確標註在這些保險絲上。

Q4) 檯燈通常消耗 0.5A 的電流。插頭中應該使用哪種保險絲:3A、5A 還是 13A?

Q5) 電熨斗通常消耗 5.2A 的電流。插頭中應該使用哪種保險絲:3A、5A 還是 13A?

Q6) 電水壺由地線和 13A 保險絲保護。火線鬆動,觸碰了電水壺的側面。保險絲熔斷了。解釋原因。

Q7) 解釋為什麼保險絲總是位於火線上而不是零線上?

Q8) 描述並解釋以下情況會發生什麼

  • 插頭上的地線和火線交換端子
  • 插頭上的火線和零線交換端子
  • 插頭上的零線和地線交換端子
  • 移除地線
本主題的總結
火線為棕色,交流電壓為 230 伏

零線為藍色,交流電壓約為零。
地線為綠黃色,是一種安全裝置,旨在保護人們免受電擊。
保險絲是一種在電流過大時會熔斷並切斷電路的裝置。
外殼由塑膠(絕緣體)製成,用於安全。


答案 | <<三個有用的元件 | 功率>>

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