什么是法拉第笼?法拉第笼原理是什么!
杂谈
作者: 电子维修
2018-03-27 06:52:11
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[ 久闻导读 ] 如果将一个人放入一个全是金属网做成的笼子里,再用高压电对笼体进行放电,你认为笼子里的人会不会被触电呢?答案是不会,至于原因,就需要说说等电位了,请看下面。

什么是法拉第笼?法拉第笼原理是什么!

等电位

等电位也就是等电势,当在同一个带电线路中,选择两个点,用电压表测得两点之间的电压为零,那么这两个点就是等电位了,原理就如同鸟儿站在高压线上不会被电死是一样的,当鸟儿的双脚站在同一根高压线上,尽管是对地高达几万伏的电压,但小鸟的双脚之间的电位相等,电场为零,也就没有电流流过小鸟的身体,自然就电不死了。

那么这又跟法拉第笼有什么关系呢?别急,容我慢慢跟你道来,法拉第笼的原理就是利用了等电位,整个笼体之间就是一个等电位连接的整体,当把一个人放入里面,这个人就跟笼体形成了一个等电位连接,当用高压电对笼体进行放电时,由于笼体和人之间没有电位差,内部电场为零,没有电流从人体流过,自然造不成触电。至于触电的原因,下面我来给大家分析一下,请往下看。

人体触电的原因

假如一个人站在大地上触摸火线,这时大地的电位低,火线的对地电位为220V,由于火线和大地之间有电位差,会通过人体产生电场,电流总是从高电位流向低电位,所以电流就经过人体流向大地,造成触电事故,这就是单相触电。而当双脚离地,双手分别握住一根火线和一根零线时,也会发生触电事故,这个原因就不必说了吧,这也是单相触电。

有人问了,就是当两手同时碰触不同的相线时,人体会不会触电呢?答案是肯定的,这就是双相触电了,电流会从一根相线经过人体流向另一根相线,此时人体承受的电压为380V,比单相触电更危险,即使你穿着绝缘鞋也无济于事。

什么是法拉第笼?法拉第笼原理是什么!

除了单相触电和双相触电,还有一种比较另类的触电方式就是跨步触电了,跨步触电是当一根带电的输电线落在大地上时,电流会向四周呈环形流散,假如有人走进这个范围,左脚在前,右脚在后,由于双脚之间电位不同,电流会从双腿之间形成回路,引起触电,这就是跨步触电了。假如你遇到了这种情况,只需双脚并拢或不同时接地,单脚蹦离即可。

法拉第笼

什么是法拉第笼?法拉第笼原理是什么!

前面讲了各种触电,无非就是为了更好的理解法拉第笼,相信各位看到这里,对于法拉第笼已经有了一个大概的认识了,法拉第笼是以英国物理学家迈克尔·法拉第的姓氏命名的,是一种演示等电位、静电屏蔽和高压带电作业原理的设备。其笼体与大地连通,高压电源通过限流电阻将10万伏直流高压输送给放电杆,当放电杆尖端距笼体10厘米时,出现放电火花,根据接地导体静电平衡的条件,笼体是一个等电位体,内部电势为零,电场为零,电荷分布在接近放电杆的外表面上,即使笼体内的人触摸到电火花,也不会触电,因为笼体有多高的电压,笼内的人身上各部位也带有同样的电压,两者之间是等电位的,没有电流流过人体。

人们利用法拉第笼的原理制成了高压带电操作防护服,整个防护服都是由金属丝构成,在带电工作时,防护服与带电体接触良好,使作业时流经人体的电流几乎为零,电流全部从防护服上通过,使人降低触电风险。另外,我们家庭卫生间的等电位端子联结箱也是这个原理,当将卫生间内的金属水管、金属浴盆、暖气片和地面钢筋网通过等电位联结线在等电位联结端处连接在一起,就构成了一个法拉第笼,可以有效防止触电危险。实际上汽车也相当于一个法拉第笼,在汽车中是不会被闪电劈到的。

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