初中物理电路故障分析方法

电路故障的种类及判断方法

一、电路故障及其种类：

1、电路故障:电路连接完成后,闭合开关通电时，发现整个电路或者部分电路无法正常工作的现象叫电路故障；

2、电路故障类型,主要有两种，短路和断路。

断路原因：元件损坏、接触不良

短路：分为电源短路和局部短路两种。

○1电源短路:指电流不经过用电器而直接从电源的正极回到负极。

电源短路,有如下图两种情况，一种是开关闭合，导线直接接到电源两极上;另一种是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。导致电路中电流过大,从而烧坏电源或者电流表。这两种情况都是绝对不允许的。

错误!局部短路:指的是串联的多个元件（含用电器、电表、开关)中的一个或多个(当然不是全部)在

电路中不起作用(无电流通过该元件），这种情况通常是由于接线的原因或者电路发生故障引起的，一般不会造成较大的危害。根据短路元件的不同又分为:用电器短路、电表短路、开关短路几种。

注意：在并联电路中，一旦用电器短路,同时就会造成电源短路。

３、家庭电路的电路故障：

家庭电路的故障是常考的题型之一,家庭电路常见故障有四种:断路、短路、过载和漏电。

断路电灯不亮,用电器不工作，表明电路中出现断路。断路时电路中无电流通过，该故障可用测电笔查出。

短路短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,电流很大,保险丝自动熔断。若保险丝不合适，导线会因发热，温度迅速升高，而引发火灾。

过载电路中用电器总功率过大，导致通过导线的总电流大于导线规定的安全电流值。出现这种情况轻者导致用电器实际功率下降;重者导线会因过热而引发火灾。

漏电如果导线外层或用电器的绝缘性能下降，则有电流不经用电器而直接“漏”入地下，漏电会造成用电器实际功率下降,也能造成人体触电。使用漏电保护器能预防漏电的发生。

例1 小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上，闭合台灯开关,发现台灯不亮。为了找出故障原因，小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查，发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光,故障原因可能是( )

A.进户线火线上的熔丝烧断B．进户线零线断了

Ｃ．书桌边的插座与零线断开Ｄ．书桌边的插座与火线断开

点拨:家庭电路中的两根电线,一根是火线，另一根是零线，它们间的电压是220V。正常情况下,零线与大地之间无电压，

火线与大地之间电压是2２0Ｖ。测电笔的氖管只要发光,就表明它接触的是火线。这样可排除选项中的A、D,再根据把台灯插头插入其他插座，台灯能正常发光,可排除B。故选C。

例２暑期,徐延同学家新装了一台3ｋW的空调机，试用了一会儿,家中突然停电,检查发现熔丝断了。导致上述故障的原因可能是( )

A.插头和插座接触不良 B．电路中用电器的总功率过大

C．空调机内部断路D．控制空调机的开关短路

点拨：熔丝断了,只可能有两个原因：短路和过载。选项A、C都是电路中出现断路,不会造成熔丝熔断。选项D开关短路,不是电路短路，只会造成开关常闭。选项B中用电器的总功率过大,导致通过熔丝的总电流大于熔丝的熔断电流,使熔丝熔断。答案:B

例3 小亮在开着空调的书房里复习功课，妈妈在厨房忙着做晚饭，当她把电饭煲的插头插入插座时，家里的空气开关就“跳闸”了,原因可能是电饭煲插头内部发生了( ）,导致电路中（ )过大,引起“跳闸”。

点拨：空气开关在电路中发生短路、过载、欠压(电压过低）等异常情况时能自动切断电路。从本题情况看,空气开关“跳闸”只可能是短路引起的。答案：短路;电流

例4 暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断,消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场。调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答：

（1）“超负荷”是指电路中的( )过大（选填“电流”或“电阻”)。

（２)使火灾发生的理论依据是（）。

(３）请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施（）。

点拨：电线超负荷是生活用语，它实际就是指物理中的过载，是由电路中电流过大引起的。物理中为研究问题的方便,一般忽略导线的电阻,这是一种理想化的方法。但家庭电路中导线的电阻是不能忽略的,当电路中电流过大时,根据发热功率的公式：P =I２R（Ｒ为输电线的电阻)，单位时间内产生的热量就多，从而引发火灾。要预防这种火灾，就可以从用电器和输电线两个方面考虑。答案:(1）电流。(2）电流越大,根据发热功率的公式:Ｐ＝Ｉ2R(R为输电线的电阻),单位时间内产生的热量就多。(３)大功率的用电器交叉使用;换用横截面积较大(或较粗)的输电线;做好电路的散热工作。

二、电路故障模拟实验

如图所示,灯泡L1和灯泡L2串联在电路中,为了帮助同学们理解故障原因，分别做以下四个模拟实验：

实验一:模拟灯Ｌ1短路的情形,取一根导线并接到L1的两端，闭合开关，观察到灯L2发光，且亮

度变亮,电流表示数变大，电压表无示数（被短路）;

实验二：模拟灯L1断路的情形，将灯L1从灯座上取下来,闭合开关，观察到灯L2熄灭,电流表无示数，电压表示数变大,为电源电压;

实验三:模拟灯L2短路的情形,取一根导线并接到L2的两端,闭合开关，观察到灯L1亮度变亮,电流表示数变大,电压表示数变大;

实验四：模拟灯L２断路的情形,将灯L2从灯座上取下来,闭合开关,观察到灯L1熄灭,电流表无示数，电压表也无示数。

三、电路故障的判断方法:

使用电压表、电流表、小灯泡、导线等都可以判断故障所在，检测其它电路故障方法:

（一)．将完好的用电器与被测电路并联。（针对串联电路中的断路故障）

１.用电器正常工作。说明:被测电路上发生断路。

2.用电器不能工作。说明:未测电路上发生断路。

(二).用导线与被测电路并联。(针对串联电路）

1.未测电路正常工作。说明:被测电路上发生断路。

２．未测电路不能工作。说明：未测电路上发生断路。

解析：如右图１开关ｓ闭合时，

①两灯都不发光,当把导线接AＢ两点时,若Ｌ2灯发光,说明可能是L1灯断路,也可能是开关、电源处断路；若L2不发光，说明可能是Ｌ2灯断路，也可能是开关电源处断路。同理导线接ＢC两点时和这类似，只不过是把L２换成L１。

②两灯有一个发光，说明电路中出现了短路。

（三)．利用电流表

1．对于电路中原有的电流表示数变化情况分析。

（1)示数增大。

说明:电路（或支路）中部分用电器被短路。（所有用电器都被短路,则电流表烧毁）

（２)示数减小。

说明：①电路(或支路)中发生断路。②电流表坏了。

（3)示数不变。

说明：除电流表所在支路以外的其它支路上发生断路。(针对并联电路）

２.将电流表与被测电路并联分析。（针对串联电路）

（1)有示数。说明:被测电路上发生断路。

（2)无示数。说明:未测电路上发生断路。

（四).利用电压表。

1．对于电路中原有的电压表示数变化情况分析。

（1)示数增大。说明：未与电压表并联的用电器被短路。

（2)示数减小。说明：①与电压表并联的被测电路上发生短路。