電路故障型別及原因分析

2022-09-25 10:24:05 字數 2349 閱讀 3085

一、短路與斷路現象分析

電路故障型別,主要有兩種,短路和斷路。

短路,又分為電源短路和用電器短路兩種。

1、電源短路,指導線不經過用電器而直接接到了電源的兩極上。導致電路中電流過大,從而燒壞電源。這種情況是絕對不允許的。

電源短路,如圖兩種情況,一種是開關閉合,導線直接接到電源兩極上;另一種是開關閉合,電流錶直接接到了電源兩極上。

2、用電器短路,指的是串聯的多個用電器中的乙個或多個(當然不是全部)在電路中不起作用,這種情況是由於接線的原因或者電路發生故障引起的。這種情況一般不會造成較大的破壞。

用電器短路,從實驗的角度給學生做如圖所示的實驗,學生觀察到:閉合開關,燈泡l1、l2發光,當用一根導線並接到a、b兩點之間,燈泡l2熄滅,燈泡l1變亮。事實告訴同學們,此時燈泡l2中沒有電流流過,電流從電源正極流到a點後,只經過導線流到b點,再流過l1,回到電源負極。

將這一現象上公升到理論就是:從同一起點a到同一終點b,如果存在多條可能的通路,但其中有一條是導線,則電流只流經導線,不通過其他任一通路。這種現象表現出了自然界「最經濟的原理」。

斷路,指電路斷開的情況,可能是由於接觸問題或者電流過大把用電器燒毀引起的。

二、電路故障模擬實驗

如圖所示,燈泡l1和燈泡l2串聯在電路中,為了幫助同學們理解故障原因,分別做以下四個模擬實驗

實驗一:模擬燈l1短路的情形,取一根導線並接到l1的兩端,閉合開關,觀察到燈l2發光,且亮度變亮,電流表示數變大,電壓表無示數(被短路);

實驗二:模擬燈l1斷路的情形,將燈l1從燈座上取下來,閉合開關,觀察到燈l2熄滅,電流錶無示數,電壓表示數變大,為電源電壓;

實驗三:模擬燈l2短路的情形,取一根導線並接到l2的兩端,閉合開關,觀察到燈l1亮度變亮,電流表示數變大,電壓表示數變大;

實驗四:模擬燈l2斷路的情形,將燈l2從燈座上取下來,閉合開關,觀察到燈l1熄滅,電流錶無示數,電壓表也無示數。

三、判斷故障的方法

使用電壓表、電流錶、小燈泡、導線等都可以判斷故障所在,以下舉例說明。

方法一、電壓表檢測法

例1 在電學實驗中,遇到斷路時,常用電壓表來檢測。某同學連線了如圖1所示的電路,閉合開關s後,發現燈不亮,為檢查電路故障,他用電壓表進行測量,結果是,則此電路的故障可能是( )

a.開關s接觸不良b.小燈泡燈絲斷了

c.d、e間出現斷路d.e、f間出現斷路

分析:觀察電路,燈泡和定值電阻串聯,閉合開關s後,發現燈不亮,說明發生斷路故障。用電壓表測量時,表與被測元件併聯,相當於在被測元件旁又使電流有了一條路徑。

若被測元件通路,由於電壓表電阻很大,等效於開路,對電路無影響,其示數為零;若被測元件斷路,電流不能從元件通過,只能從電壓表通過,因電壓表的電阻很大,這個電流很小,燈泡不亮,但電壓表有示數,且近似等於電源電壓。本題中電壓表測得,說明電源可提供3v電壓;,說明a、d兩點與電源兩極相連的電路某處斷開,,說明故障在d、e兩點之間且為斷路。選擇c

方法二、導線檢測法

例2 (06大連)如圖所示,閉合開關s時,燈泡l1、l2都不亮,用一根導線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮;接觸b、c兩點時,兩燈都不亮;接觸c、d兩點時,兩燈都亮。則( )

a.燈斷路 b.燈斷路 c.燈短路 d.開關s斷路

分析:閉合開關s時,燈泡l1、l2都不亮,說明電路發生斷路故障。用一根導線的兩端接觸a、b兩點時兩燈都不亮,說明斷路故障發生在燈l2和開關上;接觸b、c兩點時,兩燈都不亮;說明斷路故障發生在燈l1和開關上;接觸c、d兩點時,兩燈都亮,排除燈泡故障,說明開關s斷路,故選d。

電流錶、小燈泡的檢測法與導線相似,電流錶檢測時要防止造成電源短路

四、典型練習題

1.如圖2所示的電路中,電源電壓為6v,當開關s閉合後,只有乙隻燈泡發光,且電壓表v的示數為6v,產生這一現象的原因可能是( )

a.燈處短路 b.燈處短路 c.燈處斷路 d.燈處斷路

2.如圖3所示,當開關s閉合時,發現電流錶指標偏轉,電壓表指標不動。該電路的故障可能是( )

a.燈的接線短路  b.燈的接線短路 c.燈的燈絲斷了 d.燈的燈絲斷了

3 .在圖4所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關s後,燈、都發光。一段時間後,其中一盞燈突然熄滅,而電流錶、電壓表的示數不變,產生這一現象的原因可能是( )

a.燈短路 b.燈短路 c.燈斷路 d.燈斷路

測量小燈泡電阻的方法拓展

1.安安法

若器材要求只能用兩個電流錶,且有乙隻已知阻值的定值電阻。方法如下:(如圖5所示):

⑴閉合開關,測出通過r0和rx的電流i2和i1

⑵rx的計算式:。

2.伏伏法

若器材要求只能用兩個電壓表,且有乙隻已知阻值的定值電阻,方法如下:(如圖6所示)

⑴閉合開關,測出r0和rx兩端的電壓u1和u2。

⑵rx的計算式:。

電路故障型別及原因分析

一 短路與斷路現象分析 電路故障型別,主要有兩種,短路和斷路。短路,又分為電源短路和用電器短路兩種。1 電源短路,指導線不經過用電器而直接接到了電源的兩極上。導致電路中電流過大,從而燒壞電源。這種情況是絕對不允許的。電源短路,如圖兩種情況,一種是開關閉合,導線直接接到電源兩極上 另一種是開關閉合,電...

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