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 栏目类别:知识点 >> 初中 >> 物理

电路故障分析

  串联电路的故障现象:

  一般归纳为两类:

  1.开路:(亦作“断路”).所有用电器都不工作,电流表无示数,只有垮在断点两边的电压表有示数,且示数接近(或等于)电源电压。

  2.短路:被短路的部分用电器不工作,电流表有示数,接在被短路用电器两端的电压表无示数,接在其他用电器两端的电压表有示数。

  电路故障分析:

  一、常见故障:

  故障1:闭合开关后,灯泡忽明忽暗,两表指针来回摆动;

  原因:电路某处接触不良;

  排除方法:把松动的地方拧紧。

  故障2:闭合开关前灯泡发光闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数

  原因:开关与电源并联导致所有东西都被短路

  后果:极容易烧坏电源

  故障3(也就是做题最常见的故障):闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压

  原因1:灯泡断路故电压表串联到了电路中

  说一下啊一般判断电路时都是把电压表当做断路是应为它的电阻很大很大所以呢如果电压表与一灯泡并联而这个灯泡断路了就相当于直接把这个电压表串联在电路中I=U/R因为电压是恒定的电阻巨大所以电流表的示数就很小了而串联式靠电阻分压的由于电压表的电阻巨大在这么大的电阻前灯泡的电阻就显得微不足道所以电压表显示的几乎是电源电压;

  原因2:电流表与电压表位置互换

  这样灯泡就被几乎没有电阻的电流表(它接到了电压表的位置上)短路故不亮电路中只串联了一个电流表和一个电压表因为电压表的电阻很大所以几乎分到了全部电压而由于电压表的电阻大所以电流表几乎无示数;

  补充一下啊:有时做题会问你如果在测小灯泡电阻的实验中(或是电路图中只有一个灯泡两表)如果电流表与电压表位置互换会有什么后果就答:灯泡不亮电流表几乎无示数(其实就是没示数)电压表所示几乎为电源电压(其实就是电源电压)

  故障4:闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变;

  原因:变阻器没有按照一上一下的方法来接

  补充一下:变阻器全接上接线柱时:相当于导线(这是极不安全的容易造成电路电流过大)变阻器全接下接线柱是:相当于一个定值电阻。

  故障5:闭合开关后,无论怎样移动滑片灯泡都不亮

  原因1:电路某一处断路

  原因2:灯泡被导线或电流表短路

  故障6:灯泡亮两表指针反向偏转;

  原因:两表的正负接线柱接反了

  “症状”1:用电器不工作。诊断:

  (1)若题中电路是串联电路,看其它用电器能否工作,如果所有用电器均不能工作,说明可能某处发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器被短路了。

  (2)若题中电路是并联电路,如果所有用电器均不工作,说明干路发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器所在的支路断路。

  “症状”2:电压表示数为零。诊断:

  (1)电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路;

  (2)电压表的两接线柱间被短路。

  “症状”3:电流表示数为零。诊断:

  (1)电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。

  (2)电流表所在电路电阻非常大,导致电流过小,电流表的指针几乎不动(如有电压表串联在电路中)。

  (3)电流表被短路。

  “症状”4:电流表被烧坏。诊断:

  (1)电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路,即发生了短路。

  (2)电流表选用的量程不当。

  初中物理电学故障只有几类:短路(包括电源短路和局部用电器短路);断路;电流、电压表正负接反;电压表串接等等。

  首先,看它给出的电路图或者实物图,用电流的流向法(电流从电源正极出发,通过用电器,流回负极)判断,各个用电器的工作情况。具体问题具体分析吧。 常用到的一些重要方法有:电流表看成导线,电压表看成断路。

  例如:灯不亮,用电器不工作,可能的原因有:

  1)断路。电路中有个地方断开了,包括开关、用电器自身,接触不良等等;

  2)短路。用电器被某条导线或者电流表短路了。

  涉及到电压表的一些问题:

  1)电压表有读数。但电流表无读数(或很弱),灯不亮,用电器不工作,原因:与电压表并联的部分(电压表是并联使用的)断路。这样,电压表相当于串联在电路中。

  2)电压表无读数。

  a.电流表无读数,灯不亮,用电器不工作,则,与电压表并联的电路**以外**的地方断路。

  b.电流表有读数,与电压表并联部分不工作,则,与电压表并联部分被短路,这时,电压表相当与与导线并联,导线两端的电压为0.

  等效电路图的意思:比如,我说当开关闭合,灯泡1和灯泡2串联,则,我们就可以在草稿纸上面就可以直接画灯泡1和灯泡2串联,闭合的开关当作导线,这样就可以简化电路。方便我们计算和分析。

  如果电压表有示数,说明电压表的两个接线柱与电源两极间连接良好,并且电压表没被短路。

  如果电流表有示数,说明电流表所在电路是通路,电路故障很可能是某处短路。

  二、开路,短路的判断:

  (一)开路的判断

  1、如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路开路。

  2、具体到那一部分开路,有两种判断方式:

  ①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压)则电压表两接线柱之间的电路开路(电源除外);

  ②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,电流表有电流,则当时与电流表并联的部分断开了。(适用于多用电器串联电路)

  (二)短路的判断

  1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。

  2、把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。

  ※根据近几年中考物理中出现的电路故障,总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法:

  “症状”1:用电器不工作。

  诊断:

  (1)若题中电路是串联电路,看其它用电器能否工作,如果所有用电器均不能工作,说明可能某处发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器被短路了。

  (2)若题中电路是并联电路,如果所有用电器均不工作,说明干路发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器所在的支路断路。

  “症状”2:电压表示数为零。诊断:

  (1)电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路;

  (2)电压表的两接线柱间被短路。

  “症状”3:电流表示数为零。诊断:

  (1)电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。

  (2)电流表所在电路电阻非常大,导致电流过小,电流表的指针几乎不动(如有电压表串联在电路中)。

  (3)电流表被短路。

  “症状”4:电流表被烧坏。诊断:

  (1)电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路,即发生了短路。

  (2)电流表选用的量程不当。

  三、分析归纳:

  串联电路中,断路部位的电压等于电源电压,其它完好部位两端电压为0V;

  串联电路中,短路部位的电压等于0V,其它完好部位两端有电压,且电压之和等于电源电压。

  不管“短路、断路”成因是多么复杂,其实质却很简单,我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小,相当于一根导线,“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。在分析中用导线代替“短路”的用电器,用断开的电键代替“断路”的用电器,往往会收到意想不到的效果。

  形成故障的原因很多,比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成,也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿,电阻为零;“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成,也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。

  实验过程中如何分析电路故障:

  在做探究串、并联电路中电流的规律的实验时,可能会遇到各种各样的电路故障,一般可以根据故障的现象推断产生的原因。以下就此实验中可能出现故障的现象进行分析诊断。

  1.在串联电路(甲图)中的故障

  (1)只有一个灯泡亮,如L1亮,其他电路完好,说明问题出在不发光的灯泡L2上,检查灯泡L2的灯丝和灯座是否有短路故障。

  (2)两灯都不亮,则电路中一定有断路,可以用一只好灯泡检测故障部位,将检验灯泡分别与灯泡L1、 L2、电流表、开关、电源并联,或与多个元件并联,直到检验灯泡发光,说明所并电路部分存在着断路故障。例如:将检验灯泡L与灯泡L1并联(乙图),如果L发光,说明灯泡L1处断路;如果L不亮,则其他元件处有断路情况。

  2. 在并联电路(丙图)中的故障

  (1)只有一个灯泡亮,如L1亮,只能是不发光的灯泡L2支路上存在断路故障,检查灯丝是否烧断,灯座、导线是不是没有接好。

  (2)两灯都不亮,一般属于干路故障,检查电源、开关、电流表及干路导线中是否断路,也有可能是两条支路同时断路。

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