试电笔是一个高电阻(3-5兆欧)与氖气泡串联后组成。
氖管是装有两个电极的小玻璃管,管内充有低压的氖气。当两极间电压增大到一定值时(称作起辉电压)管内气体导电,发生了美丽的辉光放电现象。辉光放电的特点是电流小,温度不高,在正常辉光放电时,其电压不随电流变化,一般起辉电压在60-90伏。当人正在使用测电笔时,电源的火线同笔尖接触,假设与地面接触良好,则火线和测电笔内部的电阻R0、氖管、人体和大地构成串联电路,这一串联电路的电流可以通过下面的方法估算出来:
测电笔中的电阻R0一般在2-5MΩ,我们取3.5MΩ;人体电阻一般在1000-2000Ω,取1500Ω;氖管的起辉电压U0取80V;电源电压220V。所以流过人体的电流为(220-80)V/(3500K+1.5)KΩ≈40μA。
这个电流远远小于人体的最大安全电流(约为6-10mA),所以没有什么感觉。
在上面的估算中,我们假定人体和地面接触良好,而实际上即使我们穿皮鞋、塑料底鞋,甚至脚底下踩一块塑料布也能看到氖管发光。这是因为人体和大地之间,等效于存在一个电容。电容器不能使直流电通过,但对交流电是产生一定阻碍作用。人体和大地之间的电容对每秒50Hz的交流电虽然产生很大阻碍作用,但仍然能使回路中产生30μA左右的电流,而使氖管发光,当然如果人在远离地面和墙壁的空中去测试,测电笔中的氖管就不会发光了。
试电笔中有一个阻值很大的电阻,电压一定,电阻越大,流过的电流越小,通过人体的电流就很小
试电笔里面的电阻很大,所以当有电流通过人体是电流很小,不会伤害人
传统的试电笔内部是一颗氖管串联一颗电阻,氖管要求的起辉电压和电流极小,所以串连的电阻阻值极大(5---50兆欧),在测220v电压时通过人体的电流不过数微安而已。
测电笔内有一个大电阻,所以通过人的电流很小