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设备为什么要外壳接地(电路接地及应用指南)


一、接地不是接大地,而是接“参考零电位”

很多人以为接地就是把电线埋土里(确实有这种操作),但实际在电路里,接地符号(⏚)真正的意思是“这里是我们约定的电压基准点”。比如你家电路图中的“地”,可能是电池的负极,也可能是电路板上的一条铜箔,它存在的意义是让其他电压有个比较的基准。

举个栗子
你说“手机电池3.7V”,其实是说“正极比负极高3.7V”——如果没有负极这个“地”作为参考,电压就说不清了。


二、为什么有的地线真要埋土里?

家用电路的“大地线”(三脚插头中间那根)确实要接大地,原因很暴力:

  1. 防漏电:如果冰箱外壳漏电,电流会通过地线流入大地,而不是经过你的手→脚→地板,让你体验免费触电套餐。
  2. 抗干扰:大地是个巨大的电荷垃圾桶,能吸收电路里乱七八糟的干扰信号(比如你家微波炉一开,收音机滋滋响的问题)。

注意坑️

  • 别拿水管/燃气管道当地线!漏电可能引发爆炸(真事儿)。
  • 农村自建房如果没地线,建议单独打一根接地桩(铜棒埋深2米以上)。

三、电子制作中的“地”是玄学吗?

玩Arduino或单片机时,你肯定见过“共地”这个词。简单说就是:所有模块的GND必须接在一起,否则信号会乱飞。比如:

  • 传感器信号是5V(相对于它的GND),但你的单片机用另一个电源供电,如果不共地,单片机根本看不懂这5V是啥意思。

翻车案例
有人用示波器测电路,探头地线没接,波形跳得像心电图——就是因为没和被测电路共地。


四、接地也能要命(真的)

工业场合(比如工厂配电柜)的“地”和家用完全不同:

  • 设备外壳接地:防止漏电伤人。
  • 中性点接地:变压器中性点接地,短路时让断路器迅速跳闸。
    如果这两类地线混接,可能直接炸设备(别问怎么知道的)。

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