互动科普

一种带有TEST(测试)和RESET（重置）按钮的特殊电源插座正在迅速普及。现在，美国国家用电规程要求，在新建的浴室、厨房、车库及户外插座中必须安装接地事故断流器(GFCI)，它能保护人们免于遭受可怕的电击甚至被电死。

人们通常认为，建筑物中的电路断流器或保险丝能够保护他们。但是，当发生电路短路或插座过载时，开关会先跳闸，使建筑物中的导线过热以至引起火灾。默瑟大学负责教授实验和应用物理学的Mart Marone说，一般的家用断流器要在电流超过15或20安培时才会断电，而0.1安培的电流通过人体就会引起心脏抽搐。

大部分的家庭触电事故是电器或工具的“接地事故”造成的。芯线的松动或破损、沾了水乃至受潮都会使电器的外壳带电。触电时电流会通过人的身体流入大地，当人身上或地面有水或人接触金属物件时，触电更容易发生。而在这个时候，接地事故断流器就会切断电源。

尽管接地事故断流器的平均售价只有10美元，其内部构造却体现了电磁学基本原理的精巧应用(如右图所示)。当从电器回到插座的电流小于电器的输入电流时，说明存在按地事故造成的漏电。这时，接地事故断流器立即就有反应，它能检测出0．005安培的轻微漏电，并在1／40秒的瞬间断开电流。

尽管如此，对于那种没有合上电路断流器就去摆弄插座的自食其果者，接地事故断流器也救不了他。Marone解释说：“如果你的两只手同时碰到了黑线和白线，而又和地面绝缘，比方说，穿着胶底球鞋或靴子，那么，从插座出去和回来的电流就是相等的，也就不会有接地事故显示了。但同时你也活不成了，因为环手臂两端120伏的电压所产生的电流会令你的心脏停止跳动。”(编者注：美国的民用电压一般为100-120伏)。面对愚蠢的行为，就是物理学也无计可施。

墙头插座

火线（黑色）过来的电流通过窄口插槽进入电器再通过宽口插槽回到零线（白色）正常情况下，两条线的电流值相等如果电器内部漏电，电流通过使用者身体传入大地，接地事故断流器中的传感线圈就会检测到回路电流减小了。然后，逻辑芯片会激活磁芯线圈推动活塞和弹簧运动，打开开关断开电流。按下TEST（测试）键，电流将通过一个电阻。这会导致在磁芯线圈两个绕于中流过的电流不相等，从而激活线圈。按下RESET（重置）键就能把弹簧推回到初始位置。

你知道吗？

★无法脱身：触电可能寻致死亡，例如，你如果去拿与面包机电阻丝相接触的小刀，你就可能无法脱身。美国默瑟大学的Matt Marone说：“0.01安培的电流就会使人的肌肉收缩，让你呆在原地无法动弹。如果你见到这越情况，就赶快切断电源开关或断路器，拔出插头，或着使出最后一招救援手段——一脚将触电者踢开，但千万不要用手去拉扯他，因为那样你自己也会触电。

★一线多插座：如果接线正确，一个接地事故断流器能够保护同一根导线上离得很远的几个插座。你可以这样检测：按TEST（测试）键，然后将电灯或录音机插头插进接地事故断流器的插座，再插入附近的其他插座，以证实电流确要已经断开了。

★便携式接地断流器：如果你不内行或无法更新旧插座，可以买一个单体的接地事致断流器，插到现有的三叉插座上。接地事故断流器的引线也可以买到。

★触电死亡事故：据美国国家健康统计中心的最新统计数字，1997年，有大约200名美国人在非工业环境下触电死亡，比十年前下降了39个百分点，另外还有数万人受伤。触电事故的主要肇因是楼房布线不合理和伪劣的消费产品。其他原因还有：篱笆修剪工不小心切了自己手中的电源线，电发夹或电吹风掉进了潮湿的坑槽里，在墙上钻孔时钻到了电缆等等。

火线和零线

两根线在接地事故断流器内紧挨着平行布置，每根线中的电流都产生一个磁场，两个磁场分别在环绕俩导线的传感线圈中产生感应电压。由于两根导线中的电流方向相反，因此两个磁场刚好抵消，线圈中的净电压实际为零。如果零线的回流电流减小线圈中的电压就会增大这时，电压比较器就会向逻辑芯片发出信号，从而启动接地事故断流器断开电源。

【贾冬婷／译 曾少立／校】