电路故障类型及查找方法的分析
编稿:李九明 审稿:龚 宇 责编:李井军
知识讲解:
电路故障的分析
1、电路故障类型,主要有两种--------短路和断路。
2、短路:电源短路和用电器短路两种。
①电源短路:指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。导致电路中电流过大,从而烧坏电源。这种情况是绝对不允许的。如图两种情况,一种是开关闭合,导线直接接到电源两极上;另一种是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。
②用电器短路:指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。这种情况一般不会造成较大的破坏。
闭合开关,灯泡L 1、L 2发光,当用一根导线并接到A 、B 两点之间,灯泡L 2熄灭,灯泡L 1变亮。此时灯泡L 2中没有电流流过,电流从电源正极流到A 点后,只经过导线流到B 点,再流过L 1,回到电源负极。
3、断路,指电路断开的情况,可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。
查找电路故障的方法
使用电压表、电流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在。
方法一、电压表检测法
实验一:模拟灯L 1短路的情形,闭合开关,观察到灯L 2发光,且亮度变亮,电流表示数变大,电压表无示数(被短路);
实验二:模拟灯L 1断路的情形,将灯L 1从灯座上取下来,闭合开关,观察到灯L 2熄灭,电流表无示数,电压表示数变大,为电源电压。
1 在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测。某同学连接了如图1所示的电路,闭合开关S 后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是
U ae =3V,U ab =0,Ubd =0,Ude =3V。则此电路的故障可能是( )
A .开关S 接触不良
B .小灯泡灯丝断了
C .d 、e 间出现断路
D .e 、f 间出现断路
分析:观察电路,灯泡和定值电阻串联,闭合开关S 后,发现灯不亮,说明发生断路故障。用电压表测量时,表与被测元件并联,相当于在被测元件旁又使电流有了一条路径。若被测元件通路,由于电压表电阻很大,等效于开路,对电路无影响,其示数为零;若被测元件断路,电流不能从元件通过,只能从电压表通过,因电压表的电阻很大,这个电流很小,灯泡不亮,但电压表有示数,且近似等于电源电压。本题中电压表测得U ae =3V, ,说明电源可提供3V 电压;U ab =0,Ubd =0,说明a 、d 两点之间无断路,Ude=3V,说明故障在d 、e 两点之间且为断路。选择C 。
答案:C
方法二、导线检测法
2 如图所示,闭合开关S 时,灯泡L 1、L 2都不亮,用一根导线的两端接触a 、b 两点时两灯都不亮;接触b 、c 两点时,两灯都不亮;接触c 、d 两点时,两灯都亮。则( )
A
.灯断路 B .灯断路 C
.灯 短路 D .开关S 断路
分析:闭合开关S 时,灯泡L 1、L 2都不亮,说明电路发生断路故障。用一根导线的两端接触a 、b 两点时两灯都不亮,说明断路故障发生在灯L 2和开关上;接触b 、c 两点时,两灯都不亮;说明断路故障发生在灯L 1和开关上;接触c 、d 两点时,两灯都亮,排除灯泡故障,说明开关S 断路,故选D 。
方法三、电流表检测法
电流表、小灯泡的检测法与导线相似,电流表检测时要防止造成电源短路。
方法四、校验灯检测法
3、如图所示,闭合开关S 时,灯泡L 1、L 2都不亮,用一盏校验灯并联在L 1的两端时三盏灯都不亮;并联在L 2的两端时,L 1、L 灯都亮。则( )
A .灯断路 B .灯断路 C .灯短路 D .开关S 断路
分析:闭合开关S 时,灯泡L 1、L 2都不亮,说明电路发生断路故障。用一盏校验灯并联在L 1的两端时三盏灯都不亮;说明可能是L 2断了,并联在L 2的两端时,L 1、L 灯亮。说明L 1没断。
典型练习题
1.如图所示的电路中,电源电压为6V ,当开关S 闭合后,只
有一只灯泡发光,且电压表V 的示数为6V ,产生这一现象的原因可
能是( )
A .灯
C .灯处短路 B .灯处断路 D .灯处短路 处断路
分析:本题的关键点是明确电压表的测量对象, 利用多种方法
例如电流流向法分析出电压表测的是灯L 1 的电压, 再根据 电源电压为6V ,当开关S 闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表V 的示数为6V ,可以判断故障是短路, 因为短路处无电压, 所以灯处短路。
答案:B
2.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S 后,灯、都发光。一段时间后,其中一盏灯突然
熄灭,而电流表、电压表的示数不变,产生这一现象的
原因可能是( )
A .灯
B .灯
C .灯
D .灯短路 短路 断路 断路
分析:这是一道并联电路的故障问题, 由于并联电路的特点是各支路互不影响, 所以故障比较容易识别, 但有表的识别仍是此类题的关键, 结合本题, 依电流流向法,电流表测的是灯L 1 的电流, 所以只有灯L 2突然熄灭,电流表、电压表的示数会不变.
答案:D