电阻串联电路、并联电路故障特征及分析思路

电阻、电容在电路中的故障特征及检测方法

一、电阻串联电路故障特征及故障处理

1、串联电路中短路特征

下图所示是串联电路短路示意图。电路中原来电阻R1和R2串联，现在电阻R2被短路，这时串联电路中会发生下列一些变化。

1） 在电阻R2短路后，串联电路中只有电阻R1的存在，此时电路的总阻值减小，就等于电阻R1的阻值。

2） 由于电路中的直流工作电压+V大小没有变化，而串联电路的总租值减小了，所以串联电路在电阻R2短路后电流会增大。电路中电流增大量的多少与被短路电阻R2的阻值有关，如果R2的阻值比较大，短路后串联电路中的电流增大量就比较大，这会造成电源+V的过电流（简称过流），当电源+V无法承受过大的电流时，电源就有被烧坏的危险。所以串联电路中短路现象是有害的。

3） 同时，由于增大的电流也流过了串联电路中的其它电阻器（如R1），也会对其它电阻器造成过流，所以也存在损坏它们的危险。

4） 串联电路中，如果测量时发现流过某元器件的电流增大了，说明串联电路中存在短路现象。由于串联电路中某个电阻短路后电流会增大，这样，流过串联电路中其它电阻器的电流也将会增大，其它电阻器上的电压降就会增大。

5） 串联电路中的短路故障是严重故障，它会因为流过串联电路中的电流增大而有损坏串联电路中所有元器件的危险。

2、串联电路中开路特征说明

电阻串联电路发生开路现象时，无论串联电路中的哪个环节出现了开路，电路都将变现为一种现象，即电路中没有电流的流动。

在串联电路中，一般情况下开路故障对电路的危害不大。但是，对于负载回路的开路，有时因为负载开路导致负载的驱动电路电压升高，造成驱动电路出现故障。

3、 电阻串联电路故障分析

下表所示是电阻R1和R2串联式电路的故障分析综述

4、电阻串联电路故障检测方法

检查电阻串联电路故障的方法有许多种，如可以分别用万用表欧姆档测量电路中各电阻的阻值等。但是故障检修中往往会根据故障现象和具体电路情况，灵活选择检查方法。

使用电压检查法对电阻串联电路故障检查的过程和方法。

1）开路故障检测方法

如果电路工作在直流电路中，用万用表直流电压档测量R1两端的电压（两只表笔分别接在R1两根引脚上），便能知道电路是否存在开路故障

如果电路工作在交流电路中，那么将万用表的交流档测量R1两端的交流电压，使用数字表的交流电压档也能进行交流电路中的交流电压测量。

2）短路故障检查方法

理论上讲，检查电阻串联电路的短路故障也可以用上述测量R1两端电压的方法，如果R1两端的电压比正常值高，在电压+V没有增大时可以说明电阻串联电路中存在短路故障，因为只有串联电路中存在短路才会使电路中电流增大，才会使R1两端电压增大。

但是，上述串联电路短路故障检查存在一个问题，就是必须知道R1两端的正常电压是多少，否则无法判断电路中的电流是不是增大了，所以这一检查方法存在有不足之处。

二、电阻并联电路故障检测及处理方法

1、并联电路中电阻短路特征

如下图所示是并联电路中电阻R2被一根导线短路后的示意图。

电路中，电阻R1与R2构成并联电路，但是R2被短路了，这样电路中的电阻R1也同样被短路。这一并联电路中的R2被短路后，电路就会发生如下变化：

并联电路中，起主要作用的是阻值小的电阻器，这是并联电路的一个中亚特性。电阻R2被短路后，这条短路线就相当于一个电阻为零的'电阻器'并联在R1和R2上，相当于是三只电阻器的并联电路。

在电阻R2短路后，流过电阻R2的电流为零，因为电流从阻值较小的短路线流过，而不从电阻值比较大的R2流过。同理，电阻R1中的电流I1也为零。由此可见，在并联电路中出现短路现象后，原来电路中的电阻R1，R2中均没有电流流过，这种情况的短路对电阻R1和R2没有危害，电流都集中流过短路线，这是电阻并联电路短路的一个特征。

根据欧姆定律可知，由于短路线电阻值几乎为零，此时流过短路线的电流理论上为无穷大。实际电路中，由于电源+V的内阻影响，电流不会为无穷大，但绝对是很大的，而这一电流就是电源+V所流出的电流，显然这时对电源+V而言是重载，将有烧坏电源+V的危险。

上面所说的R2短路是指R2两根引脚之间被另一根导线短路，在自然发生的短路中情况并非如此，而是电阻器本身内部发生了短路，这时就会有很大的电流流过短路的电阻器，将这一电阻器烧坏，显然这种元器件本身短路与元器件引脚之间被导线短路是不同的。但是对电源而言，这两种短路对电源的危害是一样的。

2、并联电路中的开路特征

下图所示是并联电路中电阻R2开路后的示意图。电路中，电阻R1与R2构成并联电路，但是R2开路了，这样电路中就只有电阻R1。

电阻R2的开路具体可以表现为这样几种形式：一是电阻器两根引脚之间的电阻体某处开裂；二是电阻器的一根引脚断路；三是电阻器两根引脚所在的铜箔线路某一处开裂。

这一并联电路中的R2开路后，电路会发生如下变化：

1） 这一并联电路的总电阻值增大，原先总电阻为R1与R2的并联值，现在为R1，R1的阻值大于R1与R2的并联值。

2） 对于直流工作电压+V而言，电阻R1和R2是这一直流工作电压的负载。当负载电阻比较大时，流过负载的电流就比较小，也就是要求电源+V流出的电流比较小。通常将这一状态成为电源的负载比较轻。当负载电阻比较小时，流过负载的电流就比较大，也就是要求电源+V流出的电流比较大。通常将电路的这一状态称为负载比较重。当并联电路中的某只电阻开路后，电路的总电流下降，说明电源的负载减轻了。

3） 电阻R2支路中的电流为零，电阻R1支路中的电流减小。并联电路的总电流减小，因为R2支路中的电流为零了。R2支路开路后，这一并联电路的总电流不是为零，只是减小，这一点与串联电路不同。

3、并联电路故障分析

下表所示是电阻R1和R2并联时电路故障分析综述。

4、电阻并联电路故障检查方法

电阻并联电路的开路故障和短路故障检查方法与电阻串联电路有所不同，这是因为并联电路和串联电路的结构不同。

1）开路故障检查方法

电路断电的情况下，用万用表欧姆档测量并联电路的总电阻（两根表笔分别接电路地线和电源+V端），正常情况下测量的总电阻应小于R1，也小于R2。

如果测量的阻值大于或等于R1和R2中的任一个，说明电路中R1或R2开路。具体是哪只电阻开路要具体分析，或改用测量每个支路电路的方法来确定。

2）短路故障的检查方法

如果测量的总电阻为零，说明这一并联电路存在短路故障，短路的具体部位和性质不能确定。需要进一步检查。但已经能够确定这一并联电路存在短路故障。它确定了故障电路的范围，同时明确了进一步检查的方向。

5、负载短路对电源的影响

如果电源电路的负载短路，如下图所示，由于负载电阻R被短路，使负载R两端的电压为零，这样流过负载的电流为零。

流过负载的电流为零，但并不是表示流过电源的电流也为零，恰恰相反，流过电源的电流增大了很多，由于负载电阻短路，电源处于短路所在的回路中，此时这一回路中的电流称为短路电流。

由于短路时流过电源的电流很大，这一电流是电源输出的，它全部流过电源内部的内电阻，电源起初会发热升温，温度高到一定程度后就超出了电源的承受能力，最终会烧坏电源电路的这种状态称为电源短路。

负载电路开路和短路对电源的影响有所不同。

短路影响

电路发生短路是相当危险的，很容易损坏电源和电路中的其他元件，使用中，要防止电源短路。

发生短路时，电源的端电压为0V。

开路影响

负载电阻开路时电路中没有电流的流动，即没有电流流过负载和电源本身。对于电源而言，这种状态称为电源的空载，相当于电源没有接入负载。

开路后，对负载没有危险，一般情况下，对电源也不存在危害，但有些情况下，负载开路也会损坏电源。