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串聯(lián)和并聯(lián)電路的電路故障
電路的連接一共有兩種(初中階段)──串聯(lián)和并聯(lián)。電路的故障也有兩種──斷路和短路。在串聯(lián)和并聯(lián)電路中,如果發(fā)生了斷路或者短路,我們該如何去判斷呢?現在我們已經(jīng)學(xué)習了電壓表和電流表,下面我們就試著(zhù)用電壓表和電流表的示數變化情況去學(xué)會(huì )分析電路的故障,我們還是用例題來(lái)說(shuō)明吧!
串聯(lián):
如圖是某同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗時(shí)的電路圖,我們一起來(lái)分析當電路出現故障時(shí)會(huì )發(fā)生什么樣的現象:
。1)R1斷路
如果R1斷路,電路沒(méi)有接通,電壓表和電流表均無(wú)示數。
。2)R1短路
R1短路的含義其實(shí)就是用一根導線(xiàn)接在了R1的兩端,如圖。這時(shí)只有電阻R2接入了電路中,所以電流表和電壓表都是測R2中的電流和電壓,則會(huì )有較大的示數。
。3)R2斷路
如果R2斷路,這時(shí)電流表、R1電壓表形成了一個(gè)串聯(lián)電路,如圖,這時(shí),電流表沒(méi)有示數,電壓表相當于測電源電壓,所以有示數較大,接近于電源電壓。(該條知識最為難理解,可以在實(shí)驗課上讓學(xué)生親自動(dòng)手做一下,得出結論)
。4)R2短路,
如果R2短路,這時(shí),電路中除了R2外其他仍然是通路,如圖,只是沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)R2了,所以電流表會(huì )有較大的示數,而電壓表測的是一段導線(xiàn)的電壓,所以示數為0。
我們把各種故障造成的現象在這里仔細加以分析,反過(guò)來(lái)如果告訴了我們電路中的現象,我們就可以對號入座找到相對應的故障原因了。
并聯(lián):
并聯(lián)中發(fā)生故障后,造成的現象比串聯(lián)還要簡(jiǎn)單一些。我們先來(lái)分析一下,如圖的并聯(lián)電路:
。1)L1斷路
如果L1斷路,L2的電路仍然是接通的,如圖。而且由于L2兩端的電壓仍然等于電源電壓,所以L(fǎng)1斷路后對L2根本沒(méi)什么影響。在這個(gè)電路中,A測L2的電流,所以電流表的示數沒(méi)變化,電壓表的示數還是電源電壓,也沒(méi)有變化。其實(shí)這就好像家庭電路中一樣,如果關(guān)閉了一盞燈,家中的其他用電器并不會(huì )受到什么影響,仍然可以正常工作。
。2)L2斷路
如果L2斷路,受到影響的只有L2所在的支路(如圖),L1仍然正常工作。電壓表和L2是并聯(lián)的,所以對電壓表也不會(huì )有影響。在這個(gè)電路中會(huì )造成電流表沒(méi)有示數,而電壓表仍然有示數且保持不變。
。3)L1短路或L2短路
如果L2短路,如圖,相當于一段導線(xiàn)接在了L1的兩端。由于L1和L2是并聯(lián)的,這時(shí)也相當于一根導線(xiàn)接在了L2的兩端,或者說(shuō)由于這個(gè)電路是個(gè)并聯(lián),無(wú)論是L1短路還是L2短路,其實(shí)也就是電源短路。所以電流表、電壓表都不會(huì )有示數,兩個(gè)燈泡都不會(huì )發(fā)光,而且電源有可能會(huì )被燒壞。
不管是根據電表示數來(lái)判斷故障所在,還是說(shuō)由于故障來(lái)分析會(huì )發(fā)生的現象,只要能對這些知識加以認真總結,其實(shí)很多題目都能夠實(shí)現舉一反三。我們來(lái)試試幾個(gè)例題,檢驗我們的學(xué)習效果吧!
練習:
1.在圖中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,電路正常工作。過(guò)了一會(huì )兒,燈L熄滅,兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表的示數變小,則下列判斷中正確的是( )
A.一定是燈L斷路,電流表的示數變小。
B.一定是電阻R斷路,電流表的示數變小。
C.可能是燈L短路,電壓表的示數變大。
D.可能是電阻R短路,電壓表的示數變大。
2.在上圖中,如果過(guò)了一會(huì ),燈L熄滅,兩個(gè)電表示數都變小,故障是。
如果過(guò)了一會(huì ),燈L熄滅,兩個(gè)電表示數都變大,故障是。
3.在圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,電路正常工作。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,電流表突然無(wú)示數。若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在電阻R1或R2上。
。1)該電路中存在的故障可能是__________________________;
。2)為進(jìn)一步確定故障,小強同學(xué)用一只完好的燈L替換電路中的電阻R1,閉合電鍵S,觀(guān)察燈的亮暗情況。若燈L亮,說(shuō)明故障是_____________;若燈L不亮,說(shuō)明故障是____________。
4.在如圖所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵K后,燈L1、L2都發(fā)光。一段時(shí)間后,其中一燈突然熄滅,而電流表、電壓表的示數都不變,則產(chǎn)生這一現象的原因可能是( )
A.燈L1短路 B.燈L2短路 C.燈L1斷路 D.燈L2斷路
答案:
1.B
2.燈L斷路 燈L短路
3.(1)R1斷路或R2斷路 (2)R1斷路 R2斷路
4.C
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