220V交流电的电流方向不断的变化,为什么零线没有电?
100次浏览 发布时间:2025-03-31 05:31:30
1.基本电路分析
我们从直流电开始讨论吧,我们看下图:

图1:直流电路中电源的方向改变后,电流的方向也会改变
图1的1图中,电源(电池)的上部是正极,下部是负极,我们看到电流方向从上往下流过负载灯HL;图1的2图中,电源(电池)的上部是负极,下部是正极,我们看到电流方向从下往上流过负载灯HL。
再看图1右侧的电压和电流波形图,第一象限中出现的电压U和电流I就是1图的波形,它们都是直线,且随着时间的推移两者的大小不变;第四象限中出现的电压U和电流I就是2图的波形,它们也都是直线,且随着时间的推移两者的大小不变,但两者与1图中的电压和电流方向相反。
我们再看下图:

图2:交流电路中的电压u和电流i会随着时间发生改变方向
图2的1图中,在交流电从0到T/2半个周期内电压u和电流i均为正值,但大小会发生改变;在图2的2图中,在交流电从T/2到T半个周期内电压u和电流i均为负值,但大小也会发生改变。
图2的右侧可见交流电的波形图。
对比图1,我们发现图2与图1没有什么本质不同。
注意1:这里并没有什么火线和零线!只有交流电源的两个极。
2.单相交流电的火线和零线
现在我们思考一件问题,如果负载灯HL的金属外壳与交流电的某一条线相碰,人一旦接触到负载灯的外壳,人体就会被电击,该如何从电路上实施人体保护的方法?
我们看下图:

图3:我们把交流电电源侧的B端接地,这条线就是零线
图3中,我们把交流电电源的B端接地,于是B端的电位就是大地的零电位,这条线就是零线。对应电源的另外一条线就是火线。
图3中,我们看到零线接到负载灯HL时,让负载灯的金属外壳保护接零,以此实现对人体的防止电击防护。
注意2:不要把电位与电压相混淆。
零线接地极处的电位是零。但零线自身也存在电阻,因此负载灯HL保护接零处必然存在比大地零电位略高的零线电压。此电压就是零线电流产生的。
注意3:题主所谓的没有电,更多的是考虑到电压的影响。由于零线上的电压非常低,正常运行时触碰到零线不会有什么异常的感觉。估计这就是题主所谓的没有电的意思吧。
从图3中我们看到,流过负载灯HL的电流完全不受影响,与图2一致。
