用低压验电笔区分交直流和判断直流电正负极的方法

图 用低压验电笔区分交直流和判断直流电的正负极
应该说明的是，所用验电笔的氖泡应是如图a所示的氖泡1品种，如用图a所示的氖泡2，将很难分辨发光点是在前还是在后。
（1）口诀的解释
用低压验电笔检验电路有无电时，若有两个电源端，一个是交流电的相线，另一个是直流电的任一极性的线端，则验电笔接触交流电时的亮度要比接触直流电时亮一些。应注意的是，两者的电压应基本相同并且在100V以上。另外，接触交流电时，验电笔氖泡的发光部位在其两个电极的正中央；而接触直流电时，验电笔氖泡的发光部位将靠近其两个电极之中的一个电极，并且靠近后端（手握端）的电极时，接触的是负极，靠近前端（接触带电体的一端）的电极时，接触的是正极。这也是区分交流电和直流电的一个方法。这就是口诀前4句“电笔能分交直流，亮为交流暗直流。交流两极全都亮，直流亮点在一头”所表达的意思。
在这里应当特别说明的是，检验交流电时，检验人员站在地面上就可以，这是由于在常用的交流输电线路中，大地是与三相四线之中的中性线（零线）相通的，所以其相线与大地之间存在一定的电位差（即相电压，例如220V）。而在直流供电系统中，其两条输电线（正极线和负极线）一般是不接地的，所以它们与大地之间不存在电位差，即没有电压。因此，用检验交流电的方法不一定能检验其是否带电，这就引出了一个用普通低压验电笔怎样检验直流电路带电的问题。
（2）检验直流电路是否带电的方法
用普通低压验电笔检验直流电路是否带电时，一般要将验电笔两端各与电路的正负极直接相接或间接相接（可通过一段绝缘导线，端接验电笔手接触电极，另一端接另一条电源线）。在某些直流电路中，若将验电笔的手握端直接或通过一定的电阻接地，在电路带一定数值的电压下，验电笔的氖泡也可发光。
应当指出的是，在用导线去接触另一条电源线之前，应用检验交流电的方法检验该线是否带电（指交流电），以防止误将交流电的相线当成直流电源线而造成严重的触点事故。
（3）验电笔接交流电和接直流电发光的原因和区别
1）验电笔中氖泡的结构和发光原理。
氖泡的结构如图1a所示的图形。其外壳由一段透明的塑料管或玻璃管和与管内两个电极相连的金属端部密封组成，管内充满由氖气和少量（1%左右）氩气（氖气和氩气均为惰性气体），两个电极由金属钨为基体，外层涂金属铯（启辉电压较低，在交流50V左右）或稀土金属元素（启辉电压较高，在交流80V左右）。当两个电极之间存在电位差（即电压）并且达到其启辉值时，两个电极之间的气体则会被“击穿”，即有电子从一个电极射向另一个电极，接受电子的电极在电子的“冲击”下，产生较高的温度并使其周围的气体电离发光。电压越高，发光越强烈。另外，管内气体压力的大小也与最小启辉电压和发光强弱有关，压力越大，最小启辉电压越低、发光越强。
2）接交流电和接直流电发光的区别。
接触交流电时，两电极之间的电子流流动方向是随着电压方向的变化而不断变化的，所以两个电极将轮流发射电子和接收电子，由于变换速度较快，所以我们看到两个电极接触部位的周围都在发光。
但在接触直流电时，由于电压方向不变，电流方向也就不会变化。两个电极之间的电子流动方向为负极到正极，所以始终只有一个电极周围的气体发光，即与正极端接触的电极发光。也就是说，当验电笔的前端（与电路接触的一端）与直流电路的正极接触时，氖泡靠近该端的电极发亮；当验电笔的前端与直流电路的负极接触时，氖泡远离该端的电极（即与人手接触的一端，称其为后端）发亮。这就是口诀中所说的“检测直流可分极，要看亮点在哪里。前端亮者极为正，后端亮者为负极”。