组卷网 > 初中物理综合库 > 电磁学 > 欧姆定律 > 欧姆定律及其应用 > 欧姆定律的应用 > 根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
题型:科普阅读题 难度:0.85 引用次数:73 题号:16971100
请阅读《安全电压》并回答问题。

安全电压


电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大,致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流,交流为1mA,直流为5mA。人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流,交流为10mA,直流为50mA;在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流,如100mA的电流通过人体1s,可足以使人致命。在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般可按30mA考虑。根据欧姆定律可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。人体电阻除人的自身电阻外,还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻。虽然人体电阻一般可达5000Ω,但是影响人体电阻的因素很多,除皮肤厚薄外,皮肤潮湿、多汗、有损伤、带有导电性粉尘等都会降低人体电阻。接触面积加大、接触压力增加也会降低人体电阻。接触电压增高,会击穿表皮角质层,并增加人体的机体电解,也会降低人体电阻。此外,人体电阻还随电源频率的增高而降低,所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。因此,确定安全条件往往不采用安全电流,而是采用安全电压来进行估算。

一般情况下,人体的电阻可按1000~1500Ω考虑,最低可按800Ω计。又经实验与分析得知,人体允许通过的极限电流约为50mA,故此可依据欧姆定律计算出人体所允许的最大电压约为40V。安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压,为了防止触电事故而由特定电源供电所采用的电压系列。国家标准《安全电压》规定我国安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V和6V五个等级,应根据作业场所、操作员条件、使用方式、供电方式、线路状况等因素选用。

一般环境条件下允许持续接触的安全特低电压是36V。持续接触安全电压为24V。特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V特低电压;有电击环境危险中使用的手持照明灯应采用36V或24V特低电压;金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯采用12V特低电压;水下作业等场所应采用6V特低电压。当电气设备采用的电压超过安全电压时,必须按规定采取防止直接接触带电体的保护措施。


请根据上述材料,回答下列问题:
(1)为什么流经人体电流的大小无法事先计算出来;___________
(2)估算安全电压时,电阻应取人体电阻的___________值,电流应取人体允许通过电流的___________值。(选填“最大”或“最小”)

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科普阅读题 | 较易 (0.85)
【推荐1】阅读短文,回答问题。

无线充电

无线充电是指充电器与用电装置之间不使用电线连接,通过磁场实现电能传输的技术。常见的无线充电技术有电磁感应、磁共振等方式。
图甲为电磁感应式无线充电原理图,电流流过送电线圈产生变化的磁场,当受电线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给用电器供电。磁共振方式的原理与声音的共振原理相同,一一排列好振动频率相同的音叉,一个音叉发声,其他音叉也会发声。同样,当“振动”频率相同的线圈排列在磁场中时,可将电能从一个线圈传输到另一个线圈。电磁感应充电技术原理简单,适合短距离充电,但需特定的摆放位置才能充电;磁共振充电技术可延长传输距离,无需使线圈间的位置完全吻合,但实现小型化、高效率比较困难。市场上部分无线充电器标有“Qi”字样,表示其采用电磁感应原理工作。

图乙是某款手机无线充电器,内置过压、过流、过热等多重保护功能。充电器部分参数如下表所示。传输效率指手机电池接收的电能与充电器输入电能的比值;
与水平面接触面积7.5×103m2额定输出电压6V
感应充电距离≤6mm最大传输效率80%
额定输入功率30W最小传输效率50%
(1)声音的共振现象说明声音可以传递_________
(2)如图所示实验中,与Qi技术原理相同的是_________

A.B.C.D.

(3)将一手机放在图乙充电器上充电时,充电器对水平桌面的压强增加了100Pa,手机的质量为_________g;该充电器采用_________(选填“电磁感应”或“磁共振”)方式工作;
(4)手机的电池工作电压为6V、容量为(容量是电池放电电流与放电总时间的乘积),当该电池容量还剩20%时,关机后放在图乙所示的充电器上充电,则输入电池的最大电流可达_________A;若经过1h手机充电完成,则此次给电池充电的实际传输效率为_________
(5)图丙为充电器过热保护的模拟控制电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈,R2是热敏电阻,其电流与电压的关系如图丁;
①若要适当调高保护电路工作的临界温度,可采取的办法是_________;(答出一种即可)
②保持R1阻值不变,闭合S、S1时,流过R1的电流为50mA;闭合S、断开S1时,R2的功率为0.072W,则电源电压为_________V。
2024-04-15更新 | 199次组卷
科普阅读题 | 较易 (0.85)
【推荐2】请阅读《测温手环》并回答题。
测温手环
某型号的蓝牙测温手环如图所示,主要由温度传感模块、蓝牙模块两个部分组成。
温度传感模块中,有一个高灵敏度的热敏电阻,热敏电阻外部与导热金属片密切接触。佩戴测温手环时,导热金属片使热敏电阻温度升高,热敏电阻阻值变化,电路中电流变大。温度传感器中的测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度,并显示到液晶屏上。蓝牙模块则通过无线网络将测温芯片中的温度数据传送给数据处理中心,从而实现体温的实时监测。
测温手环一般配有智能休眠仓。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后,若环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化,则测温手环中的金属片与热敏电阻分离,从而实现自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件,当它周围存在较强的磁场时,可以断开测温手环的电路。因此,这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。

请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在测温手环中,______(选填“温度传感”或“蓝牙”)模块将温度数据传送给数据处理中心,实现对体温的实时监测;
(2)热敏电阻阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。依题意可知,该蓝牙测温手环的热敏电阻是______(选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻;
(3)小华将三个废旧手环的测温头拆下后分别接入如图甲所示的电路,获得了图乙所示的三个测温头的电流—温度图像,其中灵敏度最高的测温头是______

A.A图线所对应的测温头
B.B图线所对应的测温头
C.C图线所对应的测温头
D.无法判断
(4)在学习了测温手环的原理后,小华想利用热敏电阻设计一款电子温度计,他查阅资料发现,某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丙所示,若小华利用该热敏电阻制成电子温度计,则该温度计最灵敏的测温范围是______
A.t1~t2  B.t2~t3       C.t3~t4  D.无法确定
2022-06-07更新 | 283次组卷
科普阅读题 | 较易 (0.85)
【推荐3】阅读短文,回答问题.

漏电保护器


根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图所示的漏电保护器.其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中为零,进户线中流入的电流和流出的电流相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态.如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路后流向地面),即图中的不为零,就会造成不相等,当的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开.排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电.为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换.

(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是______
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为,则大小关系的表达式为______
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为,人与地面、电线等的接触电阻为,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器______(填“能”或“不能”)及时断开电路.
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器______(填“会”或“不会”)断开,理由是______
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关与电阻组成,闭合试验开关就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是______
2019-09-12更新 | 191次组卷
共计 平均难度:一般