关于“接地”

关于“接地”
在中学物理教学中，经常碰到接地问题，本文通过几个例题来说明接地的作用．
1．接地告诉我们接地点电势为零
例1如图1所示，已知E1=12V，E2=3V，E点接地，R1＝R2＝R3＝R4＝r 1＝3Ω，R2=1Ω，求U A，U C．
解 U A-U R=IR1，①
∵E接地，
∴ U B=-3V，③
由①、②、③式解得
U A=0．
∵U B-U C=IR2，
∴ U C=-6V．
值得一提的是，有不少学生误认为电源正极电势一定高于零，负极一定接地或其电势一定小于零．其实接地仅仅说明接地点电势为零．并不改变电路结构。

2．静电学中接地，往往起到屏蔽作用
例2 在空腔导体内、外各放一点电荷Q1和Q2，设空腔内A点场强为EA，空腔外B点场强为EB.一根带有开关S的导线接在导体和地之间，如图2所示，下列哪些判断是正确的 [ ]
A．S断开，Q1增大时，E A、E B都要增大
B．S断开，Q2增大时，E A增大，E B不变
C．S合上，Q1增大时，E A增大，E B不变
D．S合上，Q2增大时，E A不变，E B增大
解析导体空腔对外屏蔽，故Q2不影响空腔内A点场强；空腔接地．同时对内、外屏蔽，所以Q1不影响空腔外B点场强，Q2不影响空腔内A点场强．故选A、D．
3．电路中，若两点同时接地，说明这两点电势相等
例3 如图3所示，R1、R2表示输电导线对地的漏电电阻，导线A、B 间所加电压恒为U=600V，将开关S合到1时，电压表的示数为一300V，S 合到2时，电压表示数为+120V，已知电压表的内阻R V=200kΩ，导线电阻可以忽略，求两根导线的漏电电阻．
解析根据题意，图3的等效电路如图4所示．
4．利用“接地仅仅定义了零势点而不改变电路结构”这个特点，可以使有些解题过程简化
例4 如图5所示，己知R1=100Ω，R2=200Ω，R3=80Ω，电容C=20μF，电源电动势E=12V，内阻不计，电路稳定后，电容器带电量为Q=4×10-5C，求RA的阻值．
解析由题意知A、B间电压U=Q/C=2V，有两种情况，若令D点接地，即U D=0，则：
∴U B为6V或2V
∴R4为80Ω或400C．
此题不令D接地也可以解得，但叙述接地点、A与B间电势差时就显得很烦杂，此解法刚好避开了这一点，易使学生接受．。