根据给定现象判断电路的故障这种情形比较常见,也是同学们的薄弱环节,随着创新实践能力的要求进一步提高,类似的考查还会加强。电路故障有什么特点?怎样判断?现举例分析如下:
一.认清电路故障的特点 1.短路引起的电路故障 (1)故障判断 例1:如图1所示,L1.L2串联,闭和开关,只有 一盏灯亮,电压表有示数,判断故障在哪里?若其他条 件不变,电压表示数呢? 解析:L1.L2串联,串联电路中只有一条电流路径, 现在只有一盏灯亮,说明这是属于局部短路问题,而不 会是断路。因串联电路中只要一处断开,整个电路的用电器 将不工作。又因为电压表有示数,说明L2短路。若其他条件不变,只是电压表无示数,说明L1被短路,电压表同时被短路,所以电压表无示数。 (2)故障特点 电路中某处发生短路,表现为有电流通过而这段电路电压为零。 2.断路引起的电路故障 (1).故障判断 例2:如图2所示,L1.L2串联,闭合开关, L1.L2均不亮,电流表无示数,电压表有示 数,判断故障可能在哪里?若其他条件相同, 电压表无示数呢? 解析:L1.L2串联,闭合开关,两灯均不亮,电流表 无示数,说明属于开路问题 ,又因为电压表有示数, 表示电压表接线外的电路是通路,说明L2的灯丝是好的, 故判断L1的灯丝断了。若其他条件相同,电压表无示数,说明电压表与电路不连通,故判断L2的灯丝断了或电流表坏了。 (2).故障特点 电路中发生断路,表现为电源电压不会为零,而电路的电流为零。若外电路中有某两点之间的电压值不为零,则这两点之间断开,而这两点与电源的正、负极之间的联结部分无断开点。 二.“两表”在电路中的特点及应用 1. 基本特点 例3.如图3所示电路,闭合开关,两只灯泡都不亮, 且电流表和电压表的指针都不动,现将两灯泡L1和L2的 位置对调,再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不亮,电流 表指针仍不动,但电压表的指针却有了明显的偏转,该电 路的故障可能是: A. 从a点经电流表到开关这段电路中出现断路 B. 灯泡L1的灯丝断了 C. 灯泡L2的灯丝断了 D . 电流表和两个灯泡都坏了 解析:闭合开关两灯都不亮且电流表和电压表的指针都不动,说明电路中有断路,且可以判定是在灯L2、电流表○A和开关S三处之中;将两灯L1和L2的位置对调,闭和开关两灯仍不亮,电流表指针仍然不动,电压表的指针有偏转,说明灯L1、电流表○A、开关S处所在电路无断路;灯L1、L2不亮说明灯L1、灯L2构成回路中有断路。既然灯L1、电流表○A是完好的,就说明灯L2处发生了断路,根据上述分析,电路的故障应是灯泡L2的灯丝断了,正确选项为C。 评注:由于电流表内阻很小,电流表只有串联在被测电路中时(相当于导线)才能测量电路中的电流;电压表内阻很大(相当于断路),电压表只有并联在被测电路中才能测量电压。在电路中,如果电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,故障的原因就在与电压表并联的那段电路中某处一定发生了断路;如果电流表有示数,而电压表无示数,则表明那段电路中发生了短路。 2. 用电压表检测电路故障 例4.电学实验中遇到断路时,时常用电压表来检测。 某同学连接了如图4所示的电路,电源电压为6V,闭合 开关S后,灯L不亮。这时用电压表测得a、b两点间, b、c两点间的电压均为零,而a、d间和b、d间的电压 均为6V,这些现象说明: A.电源接线柱接触不良 B.开关的触片与接线柱接触不良 C.变阻器R某处断开 D.电灯L的灯丝断了 解析:闭合开关后,电灯L不亮,说明电路出现断路故障。用电压表测得Uad=6V,为电源电压,说明a点和d点到电源正负极之间的电路是相通的,没有出现断路故障,故选项A可以排除。Ubd=6V,说明b点和d点到电源正负极之间的电路也是相通的,选项B也可以排除。如果灯L的灯丝断了,变阻器R正常,则c点到电源负极之间的电路应该是相通的,用电压表测b、c点间的电压就应该是电源电压6V,而实际测得b、c间的电压为0,说明上述假设是不成立的。故正确结论应该是变阻器R某处断开。所以正确选项为C。 3. 用电流表检测电路故障 例5.如图5所示电路中,a、b、c、d为四个 接线柱,闭合开关S后电灯L不亮,已经确定是 由于灯泡处发生开路或短路引起的,在不能拆开 电路的情况下,请你用一只电流表对电路故障进 行判断。 解析:可将电流表接入b、c之间,与灯泡L 并联,在闭合开关S后,若电流表有示数,则灯 泡L开路;若电流表无示数,则灯泡短路 |
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