家庭电路是初中物理与实际生活关联比较密切的部分,本文结合人教版教材内容总结一下家庭电路的一些常见问题。
一、家庭电路的组成:进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器(灯和插座)。

家庭电路的基本构成
1.进户线:这是家庭电路电能的来源,分为火线和零线。
(1)火线:可以认为是连在发电机上的那条线(实际上是连在变电站、变压器上),发电厂发出的电能通过火线运输到用户。火线和大地之间的电压是220V。
电流从火线来到用户,经过用电器后可以流入大地而构成闭合回路。(相当于火线看做电源正极,大地看做负极。)
(2)零线:连在大地上的导线,和大地之间电压为零。作用是代替大地,和火线、用电器一起构成闭合回路。(分析家庭电路时火线看做正极,零线可以看做负极。)
2.电能表:计量用户消耗电能多少。可以认为用户电路上消耗的电能都需要用户负担费用,所以电能表是最先接入家庭电路的。
3.总开关:紧跟在电能表后,控制整个电路。一旦需要维修电路、更换保险装置等都需要断开总开关。

现代楼房的总开关和保险装置
4.保险装置:在总开关之后,有的直接装在总开关内部。保险装置的作用是当电路中电流过大时,切断电路。
常见的保险装置有两种:
- 保险丝(保险盒):当电流过大时,熔丝可以熔断,切断电路。当故障排除后,需要更换熔丝,恢复供电。
- 空气开关:当电路中电流过大时,自动断开开关,俗称跳闸。当故障排除后,可以直接闭合开关,恢复供电。
5.用电器:电灯和插座。
(1)电灯:通过开关接入电路,开关连接在火线上。
(2)插座:分为三孔插座和两孔插座。三孔插座连入电路时要按照左零右火上接地的规则。插座的作用是把除了直接连在电路中的电灯外的其他用电器接入电路。可以看做是用电器的接线柱。

插座的作用
二、电灯的接法:
电灯连入电路的顺序,火线——开关——灯的上接线柱——灯的下接线柱——零线。

螺丝扣灯泡的接法
解释一下原因:
1.开关连接在火线和灯之间,断开开关后,灯和火线断开,维修和更换灯泡时更安全。
2.灯的上接线柱是藏在灯头(灯座)内部的,在更换灯泡时不会接触到人,能保证安全。
3.灯的下接线柱是螺丝口外壳,连接零线。

灯泡和灯头
三、插座:
1.三孔插座和三脚插头。

三孔插座和三脚插头
(1)E插脚:有些有金属外壳的用电器,为了防止漏电对人造成危害,需要在漏电的时候(金属外壳带电)把电流导走,所以在金属外壳连接一条导线连在插头的E插脚,并通过插座的E插孔连在大地上,这个操作叫做接地。当漏电时,电流会导入大地,保护人不受伤害。
(2)三孔插座:左右两个插孔分别对应零线和火线。这是电工的统一规范要求,目的是为了安全。第三个孔是E插孔,通过地线连接在大地上。
三孔插座的连接要求是:左零右火上接地。
- 三脚插头:三脚插头的左右两个插脚和三孔插座的右孔、左孔分别对应;E插脚对应E插孔;E插脚比其他两个插脚长一些,目的是在插在插座上时可以先接地,更好的起到保护作用。

三脚插头的E插脚明显较长
2.两孔插座:两孔插座左右两孔连哪条线没有要求,只要一零一火接入即可。方便起见,也可以按照左零右火连接。
四、漏电保护器:
在控制插座的总开关上往往需要连接漏电保护器,作用是在用电器漏电或者人触电时断开开关,对人起到保护作用。

一款漏电保护器
漏电保护器的原理很简单,它是通过判断火线和零线电流大小来工作的。正常的工作电路,火线和零线上的电流大小是相同的,一旦发生漏电,有一部分电流会从地线流出或者从人体流入大地。此时,零线的电流会小于火线电流,当这个电流差达到一个限度的时候,漏电保护器会切断电流,对人起到保护作用。
家庭电路中的很多设计都是为了保证人的安全而设计的,所以要掌握安全这个思路对于判断家庭电路的连接等问题会很有帮助。