试电笔内装有一个2-3MΩ电阻和一个氖管；要使氖管点亮，必须满足被测电压高于氖管的启辉电压65VAC和通过氖管的电流大于2μA。
仪表隔离变压器的初、次级绕组是两个各自独立的绕组，即初、次级绕组在物理上是互相隔离的，在初、次级绕组间还有一个屏蔽绕组。由于仪表用隔离变压器的次级输出电压大多为低电压，仅针对这类隔离变压器来讨论。当将仪表隔离变压器的初级接至220VAC，但屏蔽层又不接地，如果次级绕组两端浮空时，次级绕组对地是绝缘的，这时仪表隔离变压器次级绕组对地有电压，而屏蔽层又不接地时，用电笔测试会亮。这是什么原因呢?
图1 隔离变压器的分布电容
当用试电笔检测仪表隔离变压器的次级绕组时，试电笔会不会发亮和检测点的对地电位有关，而和次级绕组两端的电压无关。如图1所示，当初级绕组中靠近次级绕组的引出端接至电源的相线L时，对于不接地的次级绕组受到初级绕组的感应，产生的对地感应电压Ue:
Ue电压的大小与初、次级绕组的电容C1及次级绕组的对地电容C2有关。通常C2小于几皮法，而C1大于100pF，所以Ue近似等于U1，即接近电源电压。用试电笔检测时的等效电路如图2所示，如用等效发电机定理来分析，把次级绕组的对地看作为下个等效电源，其电势e2=Ue=U1，其容抗C=C1 C2≈C1。若氖管启辉后的电压降为50V，C=2000pF左右，人体对地电容C3=200pF左右，人体电阻R1和试电笔内电阻R的总和约为3MΩ，则计算可知通过氖管的电流约为50μA，会使氖管发亮。也可看出仪表隔离变压器次级绕组对地感应电压是不会造成触电事故的。
图2 试电笔检测时的等效电路
图3中由于次级绕组接地，故次级绕组的对地感应电压是很低的，用试电笔检测次级绕组的不接地端，由于其电压小于氖管的启辉电压，因此不会发光。同理，如果图1中的初级绕组接地，用试电笔检测时也不会发光。对于仪表用的隔离变压器，为了提高抗干扰性能，在变压器的初、次级绕组中间绕有一层屏蔽层，屏蔽层要求接地，这时初级绕组的感应电，通过初级绕组与屏蔽层的分布电容入地了，当用试电笔检测次级绕组时也不会发光。
图3 隔离变压器次级绕组接地电路
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