23. 现代家庭用电安全尤为重要,如图所示,用电器R接在电压为220 V的电源上时,正常工作时的电流为9 A,电路中还有额定电流为10 A的保险丝。下表提供了一组人体电阻数据。
|测量项目|完全干燥时|出汗或潮湿时|
| ---- | ---- | ---- |
|手与手之间的电阻|200 kΩ|5 kΩ|
|手与脚之间的电阻|300 kΩ|8.8 kΩ|
|手与塑料鞋底之间的电阻|8 000 kΩ|10 kΩ|
(1)保险丝是由电阻率大、熔点较______(选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
(2)一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故。请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
(3)某同学用试电笔检测a点,发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70 V,内部大电阻为1.5×10⁶ Ω,在忽略人体电阻的情况下,从流过人体的电流角度看,是否存在危险?请通过计算说明。(人体的安全电流为30 mA以下)

|测量项目|完全干燥时|出汗或潮湿时|
| ---- | ---- | ---- |
|手与手之间的电阻|200 kΩ|5 kΩ|
|手与脚之间的电阻|300 kΩ|8.8 kΩ|
|手与塑料鞋底之间的电阻|8 000 kΩ|10 kΩ|
(1)保险丝是由电阻率大、熔点较______(选填“低”或“高”)的铅锑合金制成的。
(2)一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故。请通过计算说明保险丝会不会自动切断。
(3)某同学用试电笔检测a点,发现氖管正常发光。已知氖管正常发光时的电压为70 V,内部大电阻为1.5×10⁶ Ω,在忽略人体电阻的情况下,从流过人体的电流角度看,是否存在危险?请通过计算说明。(人体的安全电流为30 mA以下)
答案:
解:
(1)低
(2)由表格数据可知,一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上的电阻
$R_{人}=10\ k\Omega = 10^{4}\ \Omega$,
则手接触火线时通过人体的电流
$I_{人}=\frac{U}{R_{人}}=\frac{220\ V}{10^{4}\ \Omega}=0.022\ A$,
根据并联电路的电流特点可知,通过保险丝的电流
$I_{总}=9\ A + 0.022\ A = 9.022\ A$,
小于保险丝的额定电流10A,所以保险丝不会自动切断。
(3)试电笔中的氖管与大电阻串联,根据串联电路的电压特点,大电阻的电压
$U_{大}=U - U_{氖}=220\ V - 70\ V = 150\ V$,
根据欧姆定律,通过大电阻的电流
$I=\frac{U_{大}}{R_{大}}=\frac{150\ V}{1.5×10^{6}\ \Omega}=10^{-4}\ A = 0.1\ mA<30\ mA$,
所以不存在危险。
答:
(2)保险丝不会自动切断。
(3)不存在危险。
(1)低
(2)由表格数据可知,一个出汗的人,穿塑料鞋站在地上的电阻
$R_{人}=10\ k\Omega = 10^{4}\ \Omega$,
则手接触火线时通过人体的电流
$I_{人}=\frac{U}{R_{人}}=\frac{220\ V}{10^{4}\ \Omega}=0.022\ A$,
根据并联电路的电流特点可知,通过保险丝的电流
$I_{总}=9\ A + 0.022\ A = 9.022\ A$,
小于保险丝的额定电流10A,所以保险丝不会自动切断。
(3)试电笔中的氖管与大电阻串联,根据串联电路的电压特点,大电阻的电压
$U_{大}=U - U_{氖}=220\ V - 70\ V = 150\ V$,
根据欧姆定律,通过大电阻的电流
$I=\frac{U_{大}}{R_{大}}=\frac{150\ V}{1.5×10^{6}\ \Omega}=10^{-4}\ A = 0.1\ mA<30\ mA$,
所以不存在危险。
答:
(2)保险丝不会自动切断。
(3)不存在危险。
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