電路故障分析

酒壇新鬼 2011-09-09

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電路故障分析

電路故障分析是綜合考查學生電路知識、電流表、電壓表特點以及電路中的物理量的規(guī)律等知識的一種類型題，也是考查學生解決實驗中可能遇到的實際問題的能力的好形式，因而是考試中必不可少的題型。電路故障，常見的情況是斷路和短路，檢驗的方法有小燈泡法、電壓表法、電流表法、導線法。下面以只存在一處故障為例說明故障判斷的方法。

一、斷路的判斷

1．斷路的主要變現(xiàn)。斷路最顯著的特征是電路(并聯(lián)的干路)中無電流（電流表無讀數(shù)），且所有用電器不工作（常是燈不亮），電壓表讀數(shù)接近電源電壓。如果發(fā)現(xiàn)這種情況，則電路的故障是發(fā)生了斷路。

2．判斷的具體方式。采用小燈泡法、電壓表法、電流表法、導線法等與電路的一部分并聯(lián)。原理是在并聯(lián)的部分斷路時，用小燈泡法、電壓表法、電流表法、導線法等與電路的一部分并聯(lián)再造一條電流的路徑，若這條路徑搭在哪里使電路恢復通路，則與之并聯(lián)的部分就存在斷路。

（1）電壓表檢測法。把電壓表分別和逐段兩接線柱之間的部分并聯(lián)，若有示數(shù)且比較大（常表述為等于電源電壓），則和電壓表并聯(lián)的部分斷路（電源除外）。電壓表有較大讀數(shù)，說明電壓表的正負接線柱已經(jīng)和相連的通向電源的部分與電源形成了通路，斷路的部分只能是和電壓表并聯(lián)的部分。

（2）電流表檢測法。把電流表分別與逐段兩接線柱之間的部分并聯(lián)，如果電流表有讀數(shù)，其它部分開始工作，則此時與電流表并聯(lián)的部分斷路。注意，電流表要用試觸法選擇合適的量程，以免燒壞電流表。

（3）導線檢測法。將導線分別與逐段兩接線柱之間的部分并聯(lián)，如其它部分能開始工作，則此時與電流表并聯(lián)的部分斷路。

（4）小燈泡檢測法。將小燈泡分別與逐段兩接線柱之間的部分并聯(lián)，如果小燈泡發(fā)光或其它部分能開始工作，則此時與小燈泡并聯(lián)的部分斷路。

例1　在下圖所示電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)K，電路正常工作。一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一個電壓表示數(shù)變小，則（）

A.燈L可能變亮

B.燈L亮度可能不變

C.電阻R可能斷路

D.電阻R可能短路

分析：本題中電阻和燈泡串聯(lián)，電壓表V₁測總電壓，讀數(shù)和電源電壓相等且保持不變，所以是電壓表V₂讀數(shù)變小。V₂測的是電阻R兩端電壓，根據(jù)分壓關(guān)系，它兩端電壓變小，L可視為定值電阻，V₂的讀數(shù)只能變?yōu)榱?，則電燈L兩端電壓必變大，而變大的原因只能是R發(fā)生短路，或L發(fā)生斷路。對照題中選項，可判斷出A、D正確。

二、短路的判斷

并聯(lián)電路中，各用電器是并聯(lián)的，如果一個用電器短路或電源發(fā)生短路，則整個電路就短路了，后果是引起火災(zāi)、損壞電源，因而是絕對禁止的。

串聯(lián)短路也可能發(fā)生整個電路的短路，那就是將導線直接接在了電源兩端，其后果同樣是引起火災(zāi)、損壞電源，因而是絕對禁止的。

較常見的是其中一個用電器發(fā)生局部短路。一個用電器兩端電壓突然變大，或兩個電燈中突然一個熄滅，另一個同時變亮，或電路中的電流變大等。這些情況是經(jīng)?？疾榈闹饕绞健?/span>

1．短路的具體表現(xiàn)：

（1）整個電路短路。電路中電表沒有讀數(shù)，用電器不工作，電源發(fā)熱，導線有糊味等。

（2）串聯(lián)電路的局部短路。某用電器（發(fā)生短路）兩端無電壓，電路中有電流（電流表有讀數(shù)）且較原來變大，另一用電器兩端電壓變大，一盞電燈更亮等。

2．判斷方法：短路情況下，是“導線”成了和用電器并聯(lián)的電流的捷徑，電流表、導線并聯(lián)到電路中的檢測方法已不能使用，因為，它們的電阻都很小，并聯(lián)在短路部分對電路無影響。并聯(lián)到其它部分則可引起更多部位的短路，甚至引起整個電路的短路，燒壞電流表或電源。所以，只能用電壓表檢測法或小燈泡檢測法。

（1）電壓表檢測法。把電壓表分別和各部分并聯(lián)，導線部分的電壓為零表示導線正常，如某一用電器兩端的電壓為零，則此用電器短路。

（2）小燈泡檢測法。把小燈泡分別和各部分并聯(lián)，接到導線部分時小燈泡不亮（被短路）表示導線正常。如接在某一用電器兩端小燈泡不亮，則此用電器短路。

例2　在下圖中，當開關(guān) K閉合后，兩只小燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)為4V。過了兩分鐘，電壓表示數(shù)突然變?yōu)?span>0，經(jīng)檢查除小燈泡外其余器材的連接良好，請分析造成這種情況的原因可能有：_____________________。