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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?cè)撊绾稳ヅ袛嗄?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(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(yàn)時(shí)的電路圖,我們一起來(lái)分析當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)發(fā)生什么樣的現(xiàn)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(shù)。
(2)R1短路
R1短路的含義其實(shí)就是用一根導(dǎo)線接在了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(cè)R2中的電流和電壓,則會(huì)有較大的示數(shù)。
。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(shù),電壓表相當(dāng)于測(cè)電源電壓,所以有示數(shù)較大,接近于電源電壓。(該條知識(shí)最為難理解,可以在實(shí)驗(yàn)課上讓學(xué)生親自動(dòng)手做一下,得出結(jié)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(shù),而電壓表測(cè)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(guò)來(lái)如果告訴了我們電路中的現(xiàn)象,我們就可以對(duì)號(hào)入座找到相對(duì)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(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L1斷路后對(duì)L2根本沒(méi)什么影響。在這個(gè)電路中,A測(cè)L2的電流,所以電流表的示數(shù)沒(méi)變化,電壓表的示數(shù)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(duì)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(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(shí)也相當(dāng)于一根導(dǎo)線接在了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(shù),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(jù)電表示數(shù)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(xiàn)象,只要能對(duì)這些知識(shí)加以認(rèn)真總結(jié),其實(shí)很多題目都能夠?qū)崿F(xiàn)舉一反三。我們來(lái)試試幾個(gè)例題,檢驗(yàn)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(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(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(guò)了一會(huì),燈L熄滅,兩個(gè)電表示數(shù)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(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(guò)一段時(shí)間,電流表突然無(wú)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(jìn)一步確定故障,小強(qiáng)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(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(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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