学生在初中学习了测电笔的使用后，在高中阶段的学习中，经常提出下列问题。用测电笔测试火线时，氖管是怎么亮的？测电笔在直流电中有应用吗？实验中能用测电笔判断物体是否带有电荷吗？我利用中学物理实验室中的常用仪器，测试了测电笔中元件的一些电参数，并通过这些参数谈谈自已对以上问题的看法。

　　通常的低压测电笔分为钢笔和螺丝刀式两种，它们都是由笔尖金属体、碳质电阻、氖管、弹簧和笔套及笔尾金属体构成。

　　我用J—T13调压变压器，CT890数字式电表，500型万用表等仪器测试了从商店里购买的标有“100～1000V”、“100～550V”两种型号的测电笔，测试电原理图如图1所示。将测试元件的电参数列表如下。

　　测试现象是白天观察测电笔氖管微亮。考虑到系统误差，由上面数据得到初步的结论是：

　　(1)测电笔内碳质电阻R在2—5MΩ之间；

　　(2)氖管起辉（被击穿）电压不低于60V；

　　(3)氖管起辉后，加在测电表上电压不低于70V。

　　氖管起辉后，随着加在氖管上电压不同，流过它的电流不同，它的电阻不断变化，这可在气体导电的伏安特性曲线上CD段反映出来。见图2。

　　为方便计，讨论问题时，取下列数值。笔内电阻R=3.5MΩ，氖管起

　　一、用测电笔判断导体是否接在火线上，分为两种情况：人站在绝缘物上测；人直接接地测。

　　当人站在绝缘物上测时，是利用了人与大地间的分布电容来点燃测电笔中氖管的，等效电原理图如图3所示。D为接火线端，C为人对大地的分布电容。采用DT890数字式电表C挡测人与大地间的分布电容。方法是口含表笔之一，站在0.5米高木凳上，另一表笔接地线接头上， C=340pF；站在1.5米高木梯上C值无明显变化。考虑到直流测电器，作为估算，当人处于1.5米以下高处时，C=1000pF。接在f=50Hz电源上，

　　当人处于较高的绝缘物（如站在较高的木梯上）上，人与大地间的分布电容极小，Xc很大，相当于图3中E处断路，氖管是不亮的。

　　二、用测电笔可以判断出直流电源的极性。不过此时直流电源电压应大于127伏

　　流电路中，氖管一端起辉，起辉端为电源负极。

　　这时因整个极间电压几乎全部集中在阴极附近狭窄区内，形成阴电辉。如果测电笔接在交流线路中，二极都有辉光，以此区别交流电与直流电。当然，测电笔也可以用来判定直流电力系统是否接地，交流电的火线和地线，在此就不赘述了。

　　三、用摩擦方法使物体带了电，有时测电笔是可以测试的。在天气干燥时，用硬橡胶棒在毛皮上摩擦，手拿测电笔（站在地上）。用笔尖与硬橡胶棒接触，发现靠近硬棋胶棒的氖泡一端起辉，但时间很短。在黑暗处，现象很明显。若用氖管代替测电笔，现象又明显些。同判断直流电源正负极道理一样，用测电笔（或氖管）可判断电荷的性质。

　　若带电体所带电荷较少，即使对地电压大于测电笔（或氖管）起辉电压，由于形成的暂态电流，时间短于视神经能反应时间，而电流强度又小于人的感知电流，故不能观察和感觉到。这说明用测电笔（或氖管）来判断物体是否带有电荷，同使用验电器来判断物体是否带有电荷相比，它的可视性、灵敏度都较小。

　　教师在讲授测电笔使用时，应向学生说明，不能测高于笔上标称的电压值的电源电压。例如测电车电路时，应选用“100—1000V”笔。因为我国一般电车线路直流电压为550V。测电笔使用一段时间，应更换。特别注意笔管内是否受潮。