為什麼零線上沒有電?
比方說一個電燈,他肯定是接一個火線一個零線,電流從火線經過燈泡到零線形成迴路等才會亮對吧 可是為什麼零線上沒有電
這是因為零線的起始端接了地,所以零線的電壓十分接近大地的零電位。
由於零線線路也存在電阻,因此零線電流流過後會產生壓降,故而零線還是有一點電壓的。
當零線斷裂後,由於用電設備在三相上分布並不均勻,因此斷裂點後部的零線電壓會上升,嚴重時會上升到相電壓。
這也是規範中不建議使用TN-C接地系統,以及零線需要重複接地的原因。
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不過,題主十之八九指的不是零線,而是TN-S或者TN--C-S下的N線。
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看了評論區的評論,再看看題主的問題,我突然意識到,知友們對零線是否有電的認知存在誤區。
其實這個問題在我以前的回答貼中已經多次談到了。
我們大家都讀過歐姆定律,心中留下這樣的印象:一隻電阻,如果它兩端有電壓的話,那麼它一定有電流流過。對於零線,它的電壓為零,那麼按歐姆定律,零線中就一定沒有電流。但是零線中不但有電流,而且還很大?這不是違反歐姆定律嗎?
這就是知友們對零線上為何有電的認識誤區之所在。
現在,我們來把這個問題用中學的知識來解釋一番。如下:
我們先求圖1的總電阻: ;
我們再求圖1的總電流: ;
於是,R1兩端的電壓,類似地求得R2兩端的電壓 ,R3兩端的電壓 ,合起來,。
這裡的電壓U又叫做路端電壓。
現在,我們來看圖2。
圖2中,我們把圖1電路分成4個節點,分別是A點、B點、C點和D點。我們來求一求這四個節點的電壓。
為了求節點電壓,必須先確定電路中零電位的參考點。圖2中,我們定義D點為零電位點。於是:
;
;
;
。
這就是各個節點的電壓。
注意:節點D的電壓為零,但是流過節點D的電流是1.375A!!!
我們來看下圖:
這張圖是國際電工委員會IEC的標準IEC60364中對TN-C接地系統的權威解釋圖。圖中的PEN線就是零線。
我們看到,零線的起始端(左側)是接地的,所以零線起始端的電壓為零。儘管零線也存在線路電阻,且零線的頭尾電壓也有偏差,但為了討論方便起見,我們認為零線的電壓為零。
那麼是不是零線的電壓為零,那麼零線就應該沒有電流流過?想想我們剛才計算D點的電壓和電流就知道了:
儘管零線的電壓為零,但零線的電流不一定為零,甚至會取很大的值。
那麼原因是什麼?原因是:零線電壓是節點電壓,不能用歐姆定律求得的電阻電壓來理解它!
不敢保證我對題主的問題理解是正確的,但是希望我自己可以講懂吧,其實就是翻譯一下@吳桐的答案。
我認為,題主說的帶電與否是指人在用手接觸火線與零線時,以是否被電擊來判斷帶線路是否電。這樣一來這個問題就變得十分的容易,也十分的好解決
這個問題和三相電路無關,我們拿一個最簡單的線路來舉例,只有一個燈泡和一個電源的手電筒電路,這裡我用電阻來比喻燈泡,電路如下圖
在這個電路中,電源電壓是5伏,燈泡的電阻是1k歐姆,不知道題主現在是什麼樣的學術背景,所以我就從最簡單的開始講。
我首先將這個電路最下面的線斷開,並將留下的兩個端點各畫一個符號來表示他們倆是相連的,並且把這個符號定義為"地",如下圖說明一下,我只是在表示上將下面的線斷開,並不是線路真正的斷開了,因為相同的電路符號表示的意思為直接用導線相連。
而在三相電路中,左邊的電源端如其他人所回答的那樣,是中性點接地,這個我目前不做討論,因為我要來解釋為什麼零線不帶電,家用電一般是接觸不到電源端的。
我們來說右邊,右邊的電路我們可以修改為這樣
下一步我來解釋,為什麼人在接觸零線的時候不會觸電
首先,有一點需要說明的就是,在這個電路里畫出的電路標誌"地",在真實的電網中是真的在大地里的,因為大地是一個良好的導體,符合我們的要求
然後我們需要建立一個表示"人"的模型,因為人的腳是踩在地上的,所以我用一個電阻一端接地來表示一個"人",並取名為"Ren",由於人體的電阻不是一個線性電阻,在不同狀態的阻值不同,所以我就索性也用一個一千歐的電阻表示,這並不表示人的電阻是一千,只是一個符號而已,聲明一下。所以人的模型就構造出來了,如下圖
好,下面我來用這個人分別接觸上述的"火線"與"零線"如下圖
這是人在接觸火線時的模型,為了讓電路更方便分析,我現在把所有"地"的標識用導線連接在一起,如下圖
一模一樣的圖,只是兩種表示方法。不難看出,在這個電路中,人和其他用電器是並聯關係,人承受的電壓就是"火線"相對於"地"的電壓,在這裡就是電源電壓5伏,"人"身上流過的電流就是電源電壓除人的電阻,因此可以斷定,在這種情況下,人 處於觸電狀態
那再來看一下人在摸零線的情況
同樣的,我再把所有的"地"全部連起來
不難看出,人被黃色小點點的線短路了,因此,人就會產生一種零線上沒有電的感覺,這個和小鳥站在高壓線上不會觸電是同樣的道理,因為人被短路了。
所以說,帶不帶電決定於人站在哪裡,如果人站在火線上,再用手去摸火線的話,火線就變成了不帶電的那一個。實際情況是人是站在地上的,而零線恰好是電源那一段接地,所以人在接觸零線時不會有觸電的現象。這也是試電筆的原理,由於火線和大地之間存在電壓,所以試電筆當人站在地上時接觸火線會亮燈。反過來講,如果人站在火線上,試電筆接觸零線也會亮燈。還有一種情況沒有提到的就是,如果人跳起來,既不接觸火線也不接觸零線,該怎麼算呢?
這種狀態我們叫它懸空的狀態,就不畫圖表示了,懸空時由於電路中不產生迴路,因此不會有電流流過人體,懸空狀態這樣說不太好理解,換一個說法就會懂了。若人站在絕緣體上,如木凳子,絕緣鞋等,用手摸哪個都不會觸電,因為人處於懸空的狀態,不要輕易嘗試!可以拿著試電筆接觸電線,不要用手直接摸,因為你可能保證不了腳下的東西絕對絕緣
我想解釋到這裡應該就會有人看懂了吧……如果我理解題主的思路是正確的話。真正的三相電路會比這個複雜得多,而且在本答案的電路中,若電源是交流的話零線可能會流反向的電流,在真實的電路系統中不會產生這種情況,因為真實的系統中發電機一端有三組電源在供電,由於相位不同,零線上不產生電流。而負載端會由於負載的不對稱產生中性點位移的現象,在這裡不過多的討論,感興趣的可以去參考相關書籍或者查看其他答案。
知乎首答,不喜輕噴單相電源,零線是有電流流過的,題主的知識沒有錯。講個故事,對於單相插座來說,左零右火,零線和火線是等電位的,我曾經用萬用表測過,以前一位大哥(我的學長)酷愛電氣,從小聰慧不比,與電早早就結下了不解之緣,小時候就手持剪刀插入單相插座的零線火線,以驗證這條理論,真是無比佩服,直到現在我也只是用萬用表測測而已(年近30 了,還是搞電的)~。言歸正傳,對於三相負荷來說,零線理論上不發生接地故障情況才是沒有電流流過的,但是實際零線也會有一些不平衡電流流過,還望題主注意安全,理論和實際要相結合呀。
誰說零線沒有電了?我們口頭上說的「有電」,其實不是真的「有電」,甚至「有電」這個詞語,絕大多數時候大家都用錯了。
其實你想問的是「為什麼人赤腳站在地上,手碰火線,會有觸電的感覺,手碰零線不會觸有電感覺」。你要是在桌子上放一塊鐵板,然後鐵板連接火線,然後人站在鐵板上,你就會發現,「火線沒有電,零線有電了」。如果你用試電筆試火線是否有電,必須手按住試電筆的末端,否則試電筆仍然不會亮。
只要把自己的問題翻譯一下,自己就想明白答案了。
原文相電壓與線電壓混淆,現已改正,感謝各位指正。
你們講的太複雜了,讓我來!
在發電廠,三相電三根線是相差120度連在一起的,這個連接點叫中性點,從中性點引出的線就是零線了!相與相之間電壓稱線電壓,我國線電壓是380v,此即工業用電。任一相與零線間電壓為相電壓,我國相電壓為220v,此即家庭用電!在理想情況下,三相負載應是差不多的,即三相平衡,此時零線是不帶電的。但電工行業里總會混進幾個二缺,在一跟相線上使勁加用電器,導致三相失衡,零線帶電。
陳述完畢,如果你看懂的話,說明你在說謊,沒看懂才對啊,因為正題在下面。
將三根繩一端連在一起,在一個平面內兩兩相交120度,另一端交給三個壯漢,當然不壯的也可以,讓他們使用同樣的力拉,根據初中物理力學,可以知道節點是不移動的。若一個使力大了,節點就會移動。此即三相電壓的建模!
寫到這裡,我想你應該懂了,然後我就發現我的回答跑題了,重新回答!
何為電壓?我喜歡打比方。電壓即高度,電壓差即高度差,因為有高度差才有水流,水流才能去衝擊。有點明白吧?電壓差產生電流,電流才能做功發熱量!所以,如果沒電壓差只有電壓是沒有電流產生的。想用手觸摸五萬伏電壓而自身毫無影響是可能的,只要你把自身電壓加到五萬伏。
再多說一點,理想情況下家用電的兩根線有一根是不帶點的,即零線,若設定其為電壓參考點為0v,另外一根的電壓是從-220v到220v,220v到-220v一直變化的,而且變的很快,每秒變化50次。這即是交流電了!(我國工業用電380v,頻率50Hz。)首先,人是否能感覺到被電,本質在於人體是否有電流通過!
題主問零線是否有電,各位大神已經講得很清楚了:1、零線上有電流,和火線電流大小相等;2、零線上電壓為0。
至於為什麼人體摸零線不會被電,是因為人體被零線短路了啊;為什麼手腳都在火線上就不會被電,因為人體被火線短路了啊;為什麼人體直接觸摸火線會被電,因為人體和負載並聯啊。
但是如果你把零線和接地斷開,用手去接零線,把自己當零線的末端接地,你會被電的不要不要的
這個不就是初中物理的問題嗎?為什麼我看許多答案都過度回答了??
今天在複習注電的時候剛好能解決這個問題。
在三相對稱電路中,在第一張圖中,因為三相電壓電流瞬時值或相量只和恆等於零,所以U(nn丿)=0對於不對稱下和沒有接地的情況下,零線上確實有電壓,但當零線接地後,參見 @Patrick Zhang 的回答,是有電流沒電壓的。如果題主是說零線上電壓V為什麼是0,而整體是通路。那麼很簡單搞清楚V是什麼東西就可以了。V 很多地方直接以它的俗稱『』電壓『』來表示,並不精準,準確的說它有兩個意思,一個是電勢,第二個是電勢差。一個電路中任意一個點都有電勢,任意兩點之間都有電勢差。電勢差有絕對值但是電勢沒有絕對值,你願意設哪個點為零都可以,一旦設定了零點,其他的點的電勢就是它們之間的差。一般都定地面為電勢0點而零線本身電阻很低,所以也近似的看做0,但是它也是有電阻的,所以離接地點越遠越偏離0。當然也可以定任意其他點為0點,甚至定義電源正極為0,那其他點的數值就是負的了。
所謂的零線沒有電壓是理想情況,實際上它兩端是有電壓的,但因為它的電阻太小導致分得的電壓太少,可以忽略不計,電流表就是利用的的這個原理,所以電流表是有測量條件的。
感覺張工在亂指導人。
「儘管零線的電壓為零,但零線的電流不一定為零,甚至會取很大的值。
那麼原因是什麼?原因是:零線電壓是節點電壓,不能用歐姆定律求得的電阻電壓來理解它!」
電勢和電壓又混為一談,直流模型里零線地線混為一談,以單相直流模型代替三相交流模型。拋磚引玉,坐等個簡單靠譜的答案。
歐姆定理是I=U/R,前提是分母不能為0,而零線的電阻接近0,所以嚴格意義上歐姆定理在這裡不成立。
如果非要說零線電阻不為0,但也很小,可以用歐姆定理的話,那麼電壓也不為零,很小。推薦閱讀:
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