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判断电路故障的方法_常见电路故障及判断方法

写作方法 时间:2019-05-22

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  由于电路故障分析对学生的能力有较高要求,对于初学电学的学生来说,对电路故障的分析普遍感到较困难。其实只要掌握了一定的方法,找到了规律,遇到这种类型的问题时就会迎刃而解。电路故障的分析主要包括这样的几种类型:
  一、串联电路的故障及判断方法
  串联电路的故障是常见的电路故障问题,它大致有这样的几种:
  ⑴断路故障。如图,闭合开关,若灯泡L1、L2都不亮,则电路一定是断路,是哪个地方断路呢?可分别用导线、电流表、小灯泡、电压表去检验。
  ①用导线去检查,用导线和开关并联,若灯泡发光,说明是开关接触不良,若不亮再接着检查,将导线并联在L1两端,若L2发光,则说明L1断路,否则是L2断路。
  ②用电流表去检查,实际上和用导线去检查是一样的,只不过是加了一个电流表是否有示数,其实,灯泡亮,电流表就有示数,否则就没有示数。
  
   图1 图2
  ③用小灯泡去检查,和用电流表检查的方法也是一样的,把小灯泡并联在L1的两端,若另一灯发光说明是和灯泡并联的L1灯断路。
  ④用电压表去检查,对于初学者来说,要理解有一定的难度,可通过实验去验证如图所示的连接方式,此时闭合开关,灯泡不亮,但电压表的示数接近电源电压,所以,对于上面一个问题,把电压表和L1并联,若电压表有示数,就说明和电压表并联的L1断路。
  例1:如图2,是某同学做实验时的电路图.闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障可能是:( )
  A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
  C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
  分析:此题灯L1、L2串联,都不亮,电流表示数为0,说明电路的故障是断路,由于电压表有示数,说明从电源的正极到电流表、a、L1、b到电压表到c到开关到电源的负极是通路,也就说明和电压表相并联的b、L2、c之间断路。
  (2)短路故障。在串联电路中,如图,闭合开关,若L1、L2中有一个灯泡发光,一个灯泡不发光,则电路一定是通路,有两种可能的情况,一种情况是:不亮的灯泡的实际功率远小于它的额定功率,而使它不能发光,这种情况,对于初学者来说,可以通过实验加以验证,等到后面学习了电功电功率后,学生自然会明白。另一种情况是:其中的一个灯泡短路。是哪一个灯泡短路呢?
  可据具体问题分析。
  例2:在如图所示的电路中,当开关S闭合后,两只灯泡都发光,两表都有示数,过一段时间后,发现电压表示数变为0,电流表示数变大,经检查除小灯泡外,其余器材均连接好,造成这种情况的原因可能是:( )
  A、灯L1断路B、灯L2短路C、灯L1短路D、灯L1、L2均断路
  分析:首先,电流表有示数,说明电路是通路,不可能是断路,发现电压表的示数为0,则说明电压表测的是一根导线的电压,也就说明了是L1短路。
  在上题中,若电流表示数为0,电压表示数增大呢?就和例1是一样的了。
  二、并联电路的故障及判断方法
  并联电路中,由于各用电器都能各自独立工作,因此分析起来是比较简单的。若所有的用电器都不工作,说明干路部分出现了断路;若某一支路不工作,其它的支路正常工作,说明它所在的支路出现了断路;若某一支路短路,则整个电路都短路,而损坏电源。
  例3:小明在做电学实验时,按如图所示连接电路,电源电压不变,闭合开关后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,产生这一现象的原因是( )
  A、灯L1短路 B、灯L2短路 C、灯L1断路 D、灯L2断路
  分析:由于灯泡L1和L2是并联的电流表测的是的流过L2中的电流,电压表测的是电源电压,电流表示数不变,说明L2能正常工作,电压表有示数,说明电源能提供电压,则可断定是L1断路。
  
   图3 图4
  三、有滑动变阻器的电路故障及判断方法
  电路中若有滑动变阻器,由于滑动变阻器应一上一下接入电路,同时在闭合开关前,滑动变阻器应放在阻值最大的位置,所以在连接电路的过程中很易出错。
  例如:在测小灯泡功率大小的实验中,如图所示,若滑动变阻器同时接上面两个接线柱,则电流表、电压表示数都较大,灯泡较亮;若滑动变阻器同时接下面的两个接线柱,则电流表、电压表示数均较小,灯泡较暗,并且在这两种情况下,调节滑动变阻器,电流表、电压表的示数、灯泡的亮暗程度都不变。 若在闭合开关时,灯泡较亮,一般都是由于在闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大的位置。若将电流表、电压表的位置接反,则灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压(同例1),是小灯泡断路;若无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数都不能达到灯泡的额定电压,说明可能的原因是:电源电压太小或滑动变阻器的阻值太大。当然在这些情况下都不考虑电流表、电压表本身损坏。
  例4: .小红用一只标有2.5V字样的小灯泡练习测定小灯泡的电功率。
  (1)小红完成的电路连接如图所示,闭合开关前滑动变阻的滑片P应置于 (选填“左”或“右”)端;
  (2)小红闭合开关,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变。经检查电路连接无误,且导线无接触不良之处,产生这种故障原因是 。
  (3)排除故障后,为测定小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑片使得电压表示数为V。
  (4)小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻Rx,可是连接电路时发现电流表已烧坏,原电路不能使用。请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为R0的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助设
   计一个不用改变电压表位置就能测出这段电炉丝电阻的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号用电阻的符号表示)。
  (5)你的主要实验过程及测量的物理量是 ;计算电炉丝电阻的表达式是:Rx= 。(如图4)
  分析:在这个问题中,它的电路故障实际上是和例1是一样的,是和电压表并联的小灯泡断路。
  四、家庭电路故障及判断方法
  家庭电路的故障也是比较复杂的,不过有了前面的基础,对于家庭电路中一般的问题,如:灯丝断了,灯座、灯头断路,火线零线相碰短路等,学生一定不会感到困难,但对于用测电笔来解决的问题,学生往往感到无从下手。
  例5:如图5所示的电路,开关S闭合后L不发光,
  用测电笔测试灯泡两接线处和插座两孔均能使测电笔
  氖管发光,经检查,保险丝未烧断,开关完好,
  以下四种判断中正确的是( )
  A、进户火线断路 B、进户零线断路
  C、室内发生短路 D、灯泡断开了
  分析:由于测电笔测试的两接线处和插座两孔均发光,说明火线
  没有断,排除A答案;保险丝未断,说明没有短路,排除C;如果灯泡断路,测电笔测试其两接线柱应该有一个能使氖管发光,一个由于与火线脱离,氖管不发光,所以D答案也排除,应选B答案。
  通过以上对于电路故障的实例分析,只要你掌握了最基本的几种方法,找到了一般规律,对于一些复杂的电路故障的分析也一定不会感到困难,如果你认真把各种题型都看一下,其实它们有相似之处,希望这样的几种解题方法对你的学习能起到一定的作用。

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