人體導電與低壓觸電演示儀

林輝玉

在用電安全教育中，人體導電、低壓（低于1000V）觸電等現象通過語言和計算機課件只能讓學生有一個抽象認識，學生的理解和記憶不深，但又不可能讓他們親身體驗。為提高學生學習的興趣，增加其感性認識，我制作了人體導電與低壓觸電演示儀。

一、儀器原理與組成

1.如圖1，A、B是電極。為便于觸摸，經過多次篩選，我最終選用農村做鐵門用的金屬鉚釘。

2.控制器和LED燈組：LED閃光電路用的是摩托車的閃光燈，額定電壓12V。接上12V的電瓶就能自動閃光，共分為2組，每組3個LED燈。閃光控制器封裝在一個黑匣子里。

3.接線柱組：使用音箱的接線柱，能通過彈簧把線夾住。由接線柱組構成拓展接口，將地線與大地模擬電極（金屬板）相接并鋪在地上。

4.電源采用9V電池供電，由于使用的發光二極管較多，電能耗費較大，每次實驗前應注意檢查電池電量，也可以更換電量更大的12V電瓶。

5.三極管采用9014。2個三極管采取級聯的形式。

6.揚聲器采用SFM-27型電子蜂鳴器，可接入6V至24V的直流電壓，電壓大小只影響音量大小。

7.整個電路是一個由復合管組成的具有很高放大倍數的直流放大器，把蜂鳴器并聯在LED閃光燈組的兩端，連接時注意電源的正負極即可。當電極A、B通過人體接通時，兩個三極管導通，被高倍放大后驅動LED閃光電路，就能看到閃光，聽到蜂鳴器的聲音。由于整個電路被集成在一個箱子內，演示儀方便攜帶。如圖2。

二、使用方法

1.人體導電演示：手或其他裸露部位觸摸電極A、B，電路導通，LED燈發光。

低壓觸電演示時，大地模擬電極通過電線與接線柱上的地線相連。火線（裸露的才能用于演示）接到接線柱的火線處，零線接到接線柱的零線處（這里的火線和零線不是真正的火線和零線，僅用于模擬，下同）。

2.單線觸電演示：需要脫掉鞋（鞋子在低壓下可認為是絕緣體），但可以穿襪子。穿在腳上的襪子一般沾有汗液，汗液是電解質，可導電。演示者踩在大地模擬電極上，用身體的其他部位接觸火線，LED燈閃爍。

當用手拿干燥的木棒接觸火線，燈不亮；把木棒用水浸濕，再用手拿著接觸火線，燈亮；也可以站在干燥的木凳上或金屬凳上進行演示。

3.雙線觸電演示：人站在干燥的木凳上，用身體不同部位同時接觸零線和火線，電路導通后燈亮。

三、創新點

人體導電與低壓觸電演示儀具有以下優點：

1.理念先進：通過查新發現，當前國內還沒有真人模擬觸電的演示儀。

2.造價低：核心部分為2個9014三極管、摩托車閃光電路、蜂鳴器、9V電池、音箱接線柱、電極等，價格便宜。箱子可用木板或紙盒等代替，音箱接線柱也可以用鱷魚夾代替。

3.安全直觀：采用9V電池，遠低于安全電壓，不會存在觸電危險；采用真人模擬，非常直觀，學生參與性強，印象深刻。

4.制作簡單：無需調試，只要簡單焊接；不需要較深的電子知識。