Question

如圖12所示是家庭用的“漏電保護器”的關鍵部分的原理圖，其中P是一個變壓器的鐵芯，入戶的兩根電線（火線和零線）采用雙線繞法，繞在鐵芯的一側作為原線圈，然后再接戶內的用電器.Q是一個脫扣開關的控制部分(脫扣開關本身沒有畫出,它是串聯在本圖左邊的火線和零線上,開關斷開時,用戶的供電被切斷),Q接在鐵芯另一側副線圈的兩端a、b之間，當a、b間沒有電壓時，Q使得脫扣開關閉合，當a、b間有電壓時，脫扣開關即斷開，使用戶斷電.?

圖12

（1）用戶正常用電時,a、b之間有沒有電壓？為什么？?

（2）如果某人站在地面上，手誤觸火線而觸電，脫扣開關是否會斷開？為什么？?

（3）已知原線圈的雙線各在鐵芯上繞了n₁匝，另一側的副線圈繞了n₂匝.已知正常用電時通過火線和零線的電流都是I，某人站在地面上，手誤觸火線而觸電時通過人體的電流為I′.把這個變壓器視為理想變壓器，在人觸電這段時間內，已知a、b兩端的電壓為2 V，求變壓器火線線圈兩端的電壓和通過Q的電流各是多大？

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Answer 1

(1)無電壓　原因略　?(2)開關斷開　原因略　?(3)   

解析：(1)因為火線和零線上的電流大小相等，但對原線圈來說，繞行方向相反，所激發(fā)的磁場的磁通量恰好為零，故不能對副線圈產生電磁感應，a、b之間無電壓.

(2)手觸到火線，使火線和零線上的電流大小不等，不能使磁場完全抵消，對副線圈剛好能產生電磁感應現象，a、b之間就有了電壓，脫扣開關就斷開，用戶斷電，起到保障安全的目的.?

(3)根據變壓器的變壓和變流規(guī)律，可以得到：

火線線圈上的電壓為：

Q上流過的電流為：