细说“火线”和“零线”

在学习家庭电路知识时，同学们可能会遇到很多困惑，比如：零线中有没有电流？为什么用试电笔测试火线发光而测试零线不发光？特别是在做“用试电笔检测家庭电路故障”的问题时感觉莫名其妙，只能硬背答案。其实造成上述问题的主要原因是课本中有一个知识点因牵扯范围太广而没有讲，下面王老师就给大家详细说说“火线”与“零线”。

先介绍一下背景知识：我国低压输电网一般采用“三相四线制”供电，如下图所示：

供电设备向外引出四条导线，其中三条叫相线L（也叫火线），另一条叫中性线N（也叫零线）。这四条线一起可以提供380V电压，为工厂的大型用电器供电；一条相线L（火线）和一条中性线N（零线）可以提供220V电压，为普通用电器供电。以上知识不懂没关系，只要记住一点就可以：在供电设备处，零线是接地的（与大地相连）。而这一点是课本上没有提到的。

下面我们把上图简化一下，只研究220V家庭电路的情况：

在供电设备处，零线与大地通过接地线连接，我们可以认为零线和大地是一体的。

当整个电路中没有用电器工作时，火线和零线中都没有电流。当有用电器工作时，火线和零线中都有电流，且火线和大地构成一个闭合回路。（见下图红色部分）

下面我们再说说关于触电的问题，所谓“触电”就是有较大的电流通过人体，而形成电流的原因是存在电压。在家庭电路中，火线与零线之间有220V电压、火线与大地之间也有220V电压，但零线在供电设备处与大地相连，所以零线与大地之间无电压。当人体接触导线时，只要人体的两端有足够大的电压（大于36V），人就会有触电危险。下面用图像详细说明（图中红色部分表示有电流通过）

一、当人站在地上接触火线时，不管电路中有没有用电器工作，都会触电。（下图）

但人站在绝缘体上接触火线不会触电。（因为火线与大地之间电压220V，火线与绝缘体之间无电压）（下图）

二、当人站在绝缘体上，同时接触火线和零线会触电。（因为火线与零线之间电压220V）（下图）

三、当人站在地上接触零线时，如果电路中没有用电器工作，是安全的（零线与大地之间无电压）；（下图）

如果有用电器工作，正常情况下也是安全的（虽然这时零线中有电流，但零线的接地线将人体短路，电流不会经过人体）。（下图）

但如果零线与大地之间意外断开，电流就会经过人体，人就会触电。（下图）

所以无论在任何时候，我们都不能随意接触家庭电路中的裸露部分。

我们使用试电笔辨别火线和零线时，道理与上边是否触电差不多，只是在试电笔中有一个阻值非常大的电阻，当用试电笔接触火线时（或上面各种使人触电的情况时），经过人体的电流非常小，试电笔中的氖管会发光，但不会对人体造成伤害。

在一些习题中经常会遇到这样的问题：试电笔在测试应该发光的位置时没有发光；或不该发光的位置确发光了。这是什么原因呢？

1、试电笔在测试应该发光的位置时没有发光：

下图的A点在正常情况下用试电笔测试时是发光的，如果没有发光，说明该点与进户线的火线断开（图中虚线部分的某处断开）。

2、试电笔在测试不该发光的位置时发光：

下图的A点在正常情况下用试电笔测试时是不发光的，如果发光了，说明该点与进户线的零线断开（图中虚线部分的某处断开），且要有用电器接入电路（图中电灯的开关是闭合的，但电灯不会发光，因为测试时电路中的电流非常小）。

后记：一直很纠结要不要写本文，因为交流供电系统非常复杂，文中的解释以及初中课本中所讲的内容都与实际情况是存在一定区别的。比如我们站在绝缘体上仍然可以用试电笔辨别火线和零线，等等，类似的这些是无法用初中阶段的知识来解释的，大家会在以后更高层次的学习中明白其中的道理。王老师只能在此通俗的讲解一下，希望能解答大家在做题时的困惑。

如果您认为这篇文章有价值，请转发给周围的人，这也是对王老师最大的支持，谢谢！