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什么是法拉第籠？法拉第籠原理是什么！

發(fā)布時(shí)間:2024-10-21 瀏覽:

等電位

等電位也就是等電勢(shì)，當(dāng)在同一個(gè)帶電線路中，選擇兩個(gè)點(diǎn)，用電壓表測(cè)得兩點(diǎn)之間的電壓為零，那么這兩個(gè)點(diǎn)就是等電位了，原理就如同鳥(niǎo)兒站在高壓線上不會(huì)被電死是一樣的，當(dāng)鳥(niǎo)兒的雙腳站在同一根高壓線上，盡管是對(duì)地高達(dá)幾萬(wàn)伏的電壓，但小鳥(niǎo)的雙腳之間的電位相等，電場(chǎng)為零，也就沒(méi)有電流流過(guò)小鳥(niǎo)的身體，自然就電不死了。

那么這又跟法拉第籠有什么關(guān)系呢？別急，容我慢慢跟你道來(lái)，法拉第籠的原理就是利用了等電位，整個(gè)籠體之間就是一個(gè)等電位連接的整體，當(dāng)把一個(gè)人放入里面，這個(gè)人就跟籠體形成了一個(gè)等電位連接，當(dāng)用高壓電對(duì)籠體進(jìn)行放電時(shí)，由于籠體和人之間沒(méi)有電位差，內(nèi)部電場(chǎng)為零，沒(méi)有電流從人體流過(guò)，自然造不成觸電。至于觸電的原因，下面我來(lái)給大家分析一下，請(qǐng)往下看。

人體觸電的原因

假如一個(gè)人站在大地上觸摸火線，這時(shí)大地的電位低，火線的對(duì)地電位為220V，由于火線和大地之間有電位差，會(huì)通過(guò)人體產(chǎn)生電場(chǎng)，電流總是從高電位流向低電位，所以電流就經(jīng)過(guò)人體流向大地，造成觸電事故，這就是單相觸電。而當(dāng)雙腳離地，雙手分別握住一根火線和一根零線時(shí)，也會(huì)發(fā)生觸電事故，這個(gè)原因就不必說(shuō)了吧，這也是單相觸電。

有人問(wèn)了，就是當(dāng)兩手同時(shí)碰觸不同的相線時(shí)，人體會(huì)不會(huì)觸電呢？答案是肯定的，這就是雙相觸電了，電流會(huì)從一根相線經(jīng)過(guò)人體流向另一根相線，此時(shí)人體承受的電壓為380V，比單相觸電更危險(xiǎn)，即使你穿著絕緣鞋也無(wú)濟(jì)于事。

除了單相觸電和雙相觸電，還有一種比較另類(lèi)的觸電方式就是跨步觸電了，跨步觸電是當(dāng)一根帶電的輸電線落在大地上時(shí)，電流會(huì)向四周呈環(huán)形流散，假如有人走進(jìn)這個(gè)范圍，左腳在前，右腳在后，由于雙腳之間電位不同，電流會(huì)從雙腿之間形成回路，引起觸電，這就是跨步觸電了。假如你遇到了這種情況，只需雙腳并攏或不同時(shí)接地，單腳蹦離即可。

法拉第籠

前面講了各種觸電，無(wú)非就是為了更好的理解法拉第籠，相信各位看到這里，對(duì)于法拉第籠已經(jīng)有了一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)了，法拉第籠是以英國(guó)物理學(xué)家邁克爾·法拉第的姓氏命名的，是一種演示等電位、靜電屏蔽和高壓帶電作業(yè)原理的設(shè)備。其籠體與大地連通，高壓電源通過(guò)限流電阻將10萬(wàn)伏直流高壓輸送給放電桿，當(dāng)放電桿尖端距籠體10厘米時(shí)，出現(xiàn)放電火花，根據(jù)接地導(dǎo)體靜電平衡的條件，籠體是一個(gè)等電位體，內(nèi)部電勢(shì)為零，電場(chǎng)為零，電荷分布在接近放電桿的外表面上，即使籠體內(nèi)的人觸摸到電火花，也不會(huì)觸電，因?yàn)榛\體有多高的電壓，籠內(nèi)的人身上各部位也帶有同樣的電壓，兩者之間是等電位的，沒(méi)有電流流過(guò)人體。

人們利用法拉第籠的原理制成了高壓帶電操作防護(hù)服，整個(gè)防護(hù)服都是由金屬絲構(gòu)成，在帶電工作時(shí)，防護(hù)服與帶電體接觸良好，使作業(yè)時(shí)流經(jīng)人體的電流幾乎為零，電流全部從防護(hù)服上通過(guò)，使人降低觸電風(fēng)險(xiǎn)。另外，我們家庭衛(wèi)生間的等電位端子聯(lián)結(jié)箱也是這個(gè)原理，當(dāng)將衛(wèi)生間內(nèi)的金屬水管、金屬浴盆、暖氣片和地面鋼筋網(wǎng)通過(guò)等電位聯(lián)結(jié)線在等電位聯(lián)結(jié)端處連接在一起，就構(gòu)成了一個(gè)法拉第籠，可以有效防止觸電危險(xiǎn)。實(shí)際上汽車(chē)也相當(dāng)于一個(gè)法拉第籠，在汽車(chē)中是不會(huì)被閃電噼到的。

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