淺析對《生活用電常識》中的兩個誤解

義務教育課程標準實驗教科書《物理》(06年人教版）八年級下冊，第八章電功率第六節(jié)“生活用電常識”，教材中介紹了家庭電路的組成部分的作用，教學中應該側重讓同學了解家庭電路中各設備、裝置的功能和作用以及正確的使用方法。但在教和學中有部分師生對電能表電流的選擇和接地保護存在誤解。筆者對作如下淺析：

1 對電能表電流選擇的誤解

對電能表電流選擇的常見誤解如：“電能表上標著一個電壓值和一個電流值，所標電壓是額定電壓，所標電流是允許通過的最大電流。一只標著‘220V 5A’的電能表，可以用在最大功率是220V×5A=1 100W的家庭電路上，如果同時使用的家用電器的總功率超過這個數值，電能表的計量會不準確甚至會燒壞。”這種說法是不符合實際的。常見的一些據此編寫的練習題、考試題也是不合適的。例如：《新課標同步訓練》編寫組編寫的八年級下冊《物理》（北京科學技術出版社出版2006年12月第1版），第34頁就有一練習題 ：“在日常生活時，用電器在一段時間內消耗的電能可以通過電能表計量出來，電能表表盤上有幾個重要參數：（1）‘220V 10A’中的‘220V’是指電能表應接在電壓為（ ）V的電源上，這個電能表允許通過的最大電流為（ ）A。”目前各用戶所用的電能表大多是感應系電能表。根據國家標準GB/T15283-94和國際標準IEC521-1988電能表標有兩個電流值，如10（20）A。這里所標10A為基本電流，符號Ib，是確定儀表有關特性的電流值，也有稱此電流值為標定電流。括號內所標（20）A為額定最大電流，符號Imax，為了儀表能滿足標準規(guī)定的準確度的最大電流值。通過電能表的電流可高達其基本電流的2倍、3倍、4倍，有的高達8倍，達不到2倍的只標基本電流值。也就是說如果某用戶所裝電能表只標有一個電流值，如5A，這只是基本電流值，并非允許通過的最大電流。對于這種電能表一般地說超載到120%是不會發(fā)生問題而且能滿足電能表的準確測量。

2 對接地保護的誤解

八年級《物理》下冊教科書第55頁有這樣的敘述：“插頭上標著E導線和用電器的金屬外殼相連，插座上相應的導線和室外的大地相連。萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，電流就會流入大地，不致對人造成傷害。”其實這樣的說法不符合實際。主要原因是：（1）照明電路應采用保護接零，不應采用保護接地；（2）即使采用保護接地，其接地電阻不可能為零，同樣存在安全隱患。理由簡述如下：

根據電氣安裝規(guī)程規(guī)定，在1 000V以下中性點接地系統(tǒng)中，用電設備不允許采用保護接地。保護接地一般用在1 000V以下的中性點不接地的電網與1 000V以上的電網中；保護接零一般用在1 000V以下的中性點接地的三相四線制電網中，目前供照明用的380/220V中性點接地的三相四線制電網中廣泛采用這種保護措施。

如果在照明電路中采用保護接地，不是很安全的。我們知道觸及“碰殼”的用電器的等效電路圖如下：

其中R0為閉合回路工作電阻約為4Ω，R人為人體電阻約為1 000Ω，R接為接地電阻。如果接地電阻為4Ω，則觸電電壓約為109.8V，流過人體電流達100mA以上，只要很短的時間，就會使人窒息，心跳停止，即發(fā)生觸電事故。只有接地電阻為0.78Ω以下，加在觸電者電壓才能降到安全電壓36V以下。但實際上接地電阻為0.78Ω時的費用和工程上的難度大大增加，在經濟、技術上都是不合算的。

1000V以下的中性點接地系統(tǒng)中，應采用

下圖所示的保護接零，一旦某相絕緣破損與金屬外殼接觸，就會形成單相短路，電流很大，于是保險絲熔斷（或自動開關自動切斷電路），用電器脫離電源，從而避免了觸電危險。



筆者建議將教材上的“插頭上標著E導線和用電器的金屬外殼相連，插座上相應的導線和室外的大地相連。萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，電流就會流入大地，不致對人造成傷害。”改為“插頭上標著E導線和用電器的金屬外殼相連，插座上相應的導線和室外的零線相連。萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，就會形成單相短路，電流很大，于是保險絲熔斷（或自動開關自動切斷電路），用電器脫離電源，則將避免觸電危險”。

物理教學應注重理論聯(lián)系實際，從生活走向物理，從物理走向社會。

參考文獻：

［1］《安全用電與家庭電路》.人民教育出版社，2003版

［2］《物理教學探討》2003-8-《異議接地保護》.宋建聲

［3］九年義務教育三年制初級中學物理第二冊《教師教學用書》，人民教育出版社物理室

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。