Question

5．閱讀短文，回答問題：根據(jù)安全用電要求，住戶家里必須安裝漏電保護器，其示意圖如圖甲所示，其內部結構相當于一個自動開關S，正常情況下，住戶家中沒有電流流向地面，即圖中I₃為零，進戶線中流入的電流I₁和流出的電流I₂相等，開關S處于閉合狀態(tài)．如果電路中某處發(fā)生漏電（漏電是指電流從墻體、人體、接地線或其他路徑流向地面），即圖中的I₃不為零，就會造成I₁和I₂不相等，當I₁和I₂的差異達到一定值，開關S就會立即斷開．

（1）請在圖甲中畫出漏電保護器內部的連線圖．
（2）如果電路中發(fā)生漏電，漏電電流為I₃，則I₁、I₂、I₃大小關系的表達式為I₁=I₂+I₃；
（3）站在地面上的人體不小心接觸了火線，如圖乙所示，該人體的電阻為5500Ω，此時漏電電流I₃=40mA，電路中安裝了規(guī)格為如圖丙所示的漏電保護器，該漏電保護器能（能/不能）及時斷開電路；
（4）由于安裝人員的疏忽，在安裝三空插座時，將連接零線和地線的孔接反，如圖丁所示，如果將洗衣機的三腳插頭插入該插座，電路一接通，漏電保護器就會斷開，試說明其原因．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，當I₁和I₂的差異達到一定值，開關S就會立即斷開，即切斷電路，由安全用電常識可知，此時切斷的是火線；
（2）由圖乙可知電流的流向，據(jù)此得出三電流之間的關系；
（3）人觸電時，其兩端的電壓為220V，根據(jù)歐姆定律求出此時漏電電流；然后與圖丁中的額定動作電流相比較即可得出答案；
（4）零線接地，流出電流I₂為零，I₁和I₂的差異很大，根據(jù)漏電保護器的原理進行解答．

解答 解：（1）由題意可知，當I₁和I₂的差異達到一定值，開關S就會立即斷開，即切斷火線，如下圖所示：

（2）由圖乙可知，火線中的電流一部分通過零線，一部分流向大地，即三電流之間的關系：I₁=I₂+I₃；
（3）站在地面上的人體不小心接觸了火線時，
此時漏電電流I₃=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{5500Ω}$=0.04A=40mA，
由圖丁可知，額定動作電流I≤30mA，
因I₃＞I，
所以，該漏電保護器能及時斷開電路；
（4）零線接地，流出電流I₂為零，I₁和I₂的差異很大，開關S立即斷開．
答：（1）如上圖所示；
（2）I₁=I₂+I₃；
（3）44；能；
（4）零線接地，流出電流I₂為零，I₁和I₂的差異很大，開關S立即斷開．

點評 本題考查了學生獲取信息解決實際問題的能力，涉及到歐姆定律的應用和電路圖的連接等，根據(jù)題意得出漏電保護器的工作原理是關鍵．