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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(xiàn)在我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了電壓表和電流表,下面我們就試著用電壓表和電流表的示數(shù)變化情況去學(xué)會分析電路的故障,我們還是用例題來說明吧!
串聯(lián):
如圖是某同學(xué)做電學(xué)實驗時的電路圖,我們一起來分析當(dāng)電路出現(xiàn)故障時會發(fā)生什么樣的現(xiàn)象:
(1)R1斷路
如果R1斷路,電路沒有接通,電壓表和電流表均無示數(shù)。
(2)R1短路
R1短路的含義其實就是用一根導(dǎo)線接在了R1的兩端,如圖。這時只有電阻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,則會有較大的示數(shù)。
(3)R2斷路
如果R2斷路,這時電流表、R1電壓表形成了一個串聯(lián)電路,如圖,這時,電流表沒有示數(shù),電壓表相當(dāng)于測電源電壓,所以有示數(shù)較大,接近于電源電壓。(該條知識最為難理解,可以在實驗課上讓學(xué)生親自動手做一下,得出結(jié)論)
。4)R2短路,
如果R2短路,這時,電路中除了R2外其他仍然是通路,如圖,只是沒有電流經(jīng)過R2了,所以電流表會有較大的示數(shù),而電壓表測的是一段導(dǎo)線的電壓,所以示數(shù)為0。
我們把各種故障造成的現(xiàn)象在這里仔細(xì)加以分析,反過來如果告訴了我們電路中的現(xiàn)象,我們就可以對號入座找到相對應(yīng)的故障原因了。
并聯(lián):
并聯(lián)中發(fā)生故障后,造成的現(xiàn)象比串聯(lián)還要簡單一些。我們先來分析一下,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L1斷路后對L2根本沒什么影響。在這個電路中,A測L2的電流,所以電流表的示數(shù)沒變化,電壓表的示數(shù)還是電源電壓,也沒有變化。其實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有影響。在這個電路中會造成電流表沒有示數(shù),而電壓表仍然有示數(shù)且保持不變。
。3)L1短路或L2短路
如果L2短路,如圖,相當(dāng)于一段導(dǎo)線接在了L1的兩端。由于L1和L2是并聯(lián)的,這時也相當(dāng)于一根導(dǎo)線接在了L2的兩端,或者說由于這個電路是個并聯(lián),無論是L1短路還是L2短路,其實也就是電源短路。所以電流表、電壓表都不會有示數(shù),兩個燈泡都不會發(fā)光,而且電源有可能會被燒壞。
不管是根據(jù)電表示數(shù)來判斷故障所在,還是說由于故障來分析會發(fā)生的現(xiàn)象,只要能對這些知識加以認(rèn)真總結(jié),其實很多題目都能夠?qū)崿F(xiàn)舉一反三。我們來試試幾個例題,檢驗我們的學(xué)習(xí)效果吧!
練習(xí):
1.在圖中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,電路正常工作。過了一會兒,燈L熄滅,兩個電表中只有一個電表的示數(shù)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(shù)變小。
B.一定是電阻R斷路,電流表的示數(shù)變小。
C.可能是燈L短路,電壓表的示數(shù)變大。
D.可能是電阻R短路,電壓表的示數(shù)變大。
2.在上圖中,如果過了一會,燈L熄滅,兩個電表示數(shù)都變小,故障是。
如果過了一會,燈L熄滅,兩個電表示數(shù)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)過一段時間,電流表突然無示數(shù)。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,觀察燈的亮暗情況。若燈L亮,說明故障是_____________;若燈L不亮,說明故障是____________。
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。一段時間后,其中一燈突然熄滅,而電流表、電壓表的示數(shù)都不變,則產(chǎn)生這一現(xiàn)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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