????3實驗
????3.1水的導(dǎo)電特性實驗
???? 實驗方法:將一內(nèi)徑10mm長250mm玻璃試管充滿水,試管兩端各設(shè)一電極并用導(dǎo)線引出,在兩電極間加入交流電(見圖2),分別測試不同電壓、溫度、水質(zhì)情況下通過試管的電流,測試結(jié)果如表1所示。
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???? 圖2 水導(dǎo)電特性實驗原理圖
???? 表1 水導(dǎo)電特性實驗數(shù)據(jù)
???? 見表
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水質(zhì) | 溫度 | 電壓(V) | 電流(mA) | 電阻kΩ |
清 潔 自 來 水 | 25℃ (50℃) | 5 | 0.20(0.04) | 250(125) |
10 | 0.04(0.10) | 250(100) | ||
20 | 0.10(0.16) | 200(125) | ||
40 | 0.20(0.33) | 200(121) | ||
80 | 0.42(0.65) | 190(124) | ||
160 | 0.83(1.29) | 192(124) | ||
220 | 1.15(1.76) | 191(125) | ||
加入 消毒 劑自 來水 1/50000 | 25℃ (50℃) | 5 | 0.17(1.26) | 29.4(19.29) |
10 | 0.29(0.47) | 34.4(21.3) | ||
20 | 0.60(0.91) | 33.3(21.9) | ||
40 | 1.19(1.80) | 33.6(22.2) | ||
80 | 2.40(3.56) | 33.3(22.4) | ||
160 | 4.90(7.10) | 32.6(2.5) | ||
220 | 6.80(9.68) | 32.4(22.7 |
???? 注:括號內(nèi)為水溫50℃時的數(shù)據(jù)。
???? 結(jié)論:隨著水的溫度增高,其電阻減少,導(dǎo)電性增大;電壓增高電流加大基本呈線性。當(dāng)按比例加入消毒劑后(泳池、浴池量)水的電阻急劇減小,導(dǎo)電性激增,約為清潔水的5~10倍。
????3.2模擬水中的漏電實驗
???? 實驗方法:用一玻璃水箱注入自來水,底部鋪設(shè)一金屬板(模擬大地)作為一極,在水箱一側(cè)壁水下固定一小塊銅片(模擬漏電點)作為另一極(見圖3),分別將兩極用導(dǎo)線引出,加入50V變流電;用兩只金屬探頭及電壓表,測試水中三維空間任意兩點間的電壓及電位差。
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???? 圖3 模擬水中漏電實驗示意圖
???? 測試1:測試金屬底板與水中空間任意點間的電壓;將電壓表一端接底板引線,另一端接一探頭伸入水中測試,測試數(shù)據(jù)如表2所示。
???? 表2 水中漏電實驗數(shù)據(jù)
???? 見表
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距漏點距離(cm) | 2 | 5 | 10 | 20 | 40 | |
電壓 (V) | 水表面 | 31 | 26.5 | 17.3 | 8.9 | 4.4 |
水下20cm水平方向 | 15.3 | 13.5 | 11.6 | 6.7 | 3.6 |
???? 測試2:測試水中任意兩點間電位差;將兩探頭間距固定,同時伸入水中任意方位測電位差,測試數(shù)據(jù)如表3所示。
???? 表3 水中漏電實驗數(shù)據(jù)
???? 見表
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距漏電點距離(cm) | 5 | 10 | 20 | 30 | |
電位差 (V) | 兩探頭間距10cm | 11.62 | 7.16 | 3.38 | 1.31 |
兩探頭間距5m | 6.16 | 4.35 | 1.26 | 0.46 |
???? 注:水深約中間位置探頭兩點連線垂直漏電點的測試數(shù)據(jù)。
???? 結(jié)論:在漏電的水中任意點對地都產(chǎn)生電壓,測試點與漏電點直線距離越近電壓越高,越遠電壓越低(遠到什么程度達到安全值或消失有待進一步研究)。在三維空間內(nèi)任意兩點間都產(chǎn)生電位差,兩點間距與電位差大小成正比,測試位置距漏電點直線距離越近電位差越大,反之越小;兩點連線垂直漏電點時電位差最大,傾斜減小,平行最小。