Питання та відповіді про пробні ручки
1. Чому неонові трубки світяться?
2. Оскільки під час використання пробної ручки через тіло людини протікає струм, чому людей не вражає електричним струмом?
3. Насправді, носіння ізольованого взуття також може призвести до того, що пробна ручка засвітиться, але чи не роз’єднує це шлях між людьми та землею? Чому воно все ще яскраве?
Перше запитання: неонова трубка — це маленька скляна трубка з двома електродами, заповнена неоновим газом низького тиску. Характеристика неонового газу полягає в тому, що газ іонізується, коли він несе певну досить високу напругу, і вільні заряди будуть генеруватися в газі, і вільні заряди рухатимуться спрямованим чином, утворюючи струм і супутнє світіння буде утворюватися при іонізації.
Отже, коли напруга між полюсами неонової трубки зростає до певного значення (називається початковою напругою, зазвичай 60-90 вольт), газ у трубці проводить електрику, і виникає явище гарного тліючого розряду. Характеристика тліючого розряду полягає в тому, що сила струму мала і температура невисока. Під час нормального тліючого розряду його напруга не змінюється зі струмом. Одним словом, люмінесценція неонової трубки - це явище газового іонізаційного розряду газу неону під високою напругою.
Друга проблема: причина відсутності ураження електричним струмом полягає в тому, що сила струму занадто мала. Хтось обов'язково запитає, а наскільки це мало? Тіло людини може відчути навіть кілька міліампер струму. Так наскільки це мало? Давайте порахуємо. Коли людина використовує електричну ручку, дріт під напругою джерела живлення контактує з кінчиком ручки. Якщо він добре контактує із землею, провід під напругою та внутрішній опір електричного тестового пера, неонової трубки, тіла людини та землі утворюють послідовне коло. Опір тестової ручки зазвичай становить близько 1 МОм, опір тіла людини зазвичай становить близько 1 тисячі Ом, початкова напруга U0 неонової трубки становить 80 вольт, а потужність напруга живлення становить 220 вольт, тому її можна розрахувати (220-80)/(1000000 плюс 1000)=0.14 мА. Однак сила струму, яку відчувають люди, перевищує 1 мА, а сила струму, що спричиняє ураження електричним струмом, перевищує 10 мА, причому обидва значення значно перевищують 0,14 мА. Таким чином, ми можемо зробити висновок, що струм проходить через тіло людини під час використання електровимірювальної ручки, але через те, що струм занадто слабкий, тому люди взагалі не можуть його відчути, не кажучи вже про ураження електричним струмом.
Третє питання: ви можете побачити, як неонова трубка світиться, навіть якщо ви носите утеплене взуття. Хоча ізольоване взуття ізолює тіло людини від землі, прохід все одно існує. Оскільки між тілом людини та землею існує еквівалент розподіленої ємності (близько сотень пікофарад, коли вона близько до землі). У колі змінного струму конденсатор, як і резистор, може пропускати струм. Хоча ця крихітна розподілена ємність між людським тілом і землею має великий перешкоджаючий вплив на змінний струм 50 Гц, вона все одно може генерувати струм у десятки мікроампер у ланцюзі (метод розрахунку такий самий, як метод у другій питання, ємність Ємнісний реактивний опір 1/wc можна розрахувати самостійно), щоб неонова трубка світилася. Звичайно, якщо люди тестують у повітрі далеко від землі та стін, оскільки розподілена ємність між людьми та землею дуже мала, ємнісний реактивний опір дуже великий, і неонова трубка в тестовій ручці може не світитися.
