如何排除家庭電路故障

2015-09-10 07:22:44王麗平

中學生數理化·中考版 2015年10期

王麗平

家庭電路和我們的生活息息相關，學會判斷家庭電路中常見的故障，不僅能提高同學們學以致用的意識，還能解決實際生活中的問題，培養學習興趣。物理考試中涉及家庭電路故障的試題也比較多。大家也普遍感到難以解決，希望本文對大家有所幫助。

家庭電路常見故障有四種：斷路、短路、過載和漏電。

1.斷路

當電路某處斷開，電路中無電流通過，用電器不能工作，就是斷路。斷路主要包括用電器內部斷路和火線、零線斷路。造成斷路的主要原因有：電線斷開、線頭脫落、接觸不良、用電器燒壞等。

2.短路

短路是指電流沒有經過用電器而直接構成通路。發生短路時，電路中的電阻很小，電流很大，保險絲自動熔斷（或跳閘）。若保險絲不合適，導線會發熱，導致溫度迅速升高，從而引發火災。造成短路的主要原因有：在安裝時致使火線和零線直接接通：用電器內部火線和零線直接接通：電線或用電器的絕緣皮由于老化而破損，致使火線和零線直接接通。

例1 （2014·威海）家庭電路中有時會出現這樣的現象：原來各用電器都在正常工作，當再將一個手機充電器的插頭插入插座時，家里所有的用電器全部停止了工作。關于這種現象以及形成的原因。以下說法正確的是（）。

A.可能是這個插座的火線和零線原來就相接觸形成了短路

B.可能是這個用電器的插頭與插座沒有形成良好接觸，仍然是斷路狀態

C.可能是插頭插入這個插座時，導致火線和零線相接觸形成了短路

D.可能同時工作的用電器過多，導致干路中總電流過大，保險開關跳閘

解析：室內用電器全部停止工作，表明干路上保險開關跳閘，保險開關跳閘是由于電路中的電流過大。而產生電流過大的原因有兩個：一是用電器的總功率過大，另一個是發生短路。由生活常識可知，手機充電器的功率比較小。因此造成保險絲熔斷的原因不會是干路的總功率過大。若是插座處原來有短路，則在沒有插入手機充電器之前，電路就已經出現了短路。室內用電器不會正常工作，所以選項A不正確；若用電器的插頭與插座是斷路狀態，則用電器不工作，不會影響室內其他用電器，所以選項B不正確；若是插頭插入這個插座時，導致火線和零線相接觸形成了短路，就會導致干路上保險開關跳閘，從而使室內所有的用電器全部停止工作，所以選項C正確：手機充電器的功率很小，使用后不會導致干路中總電流過大而引起保險開關跳閘，所以選項D不正確。

答案：C

3.過載

電路中用電器過多或總功率過大，導致通過導線的總電流大于導線規定的安全電流值。出現這種情況輕者導致用電器實際功率下降，重者導線會因過熱而引發火災。家庭電路中常用空氣開關來保護電路，防止電流過大造成的危害。空氣開關，又名空氣斷路器，是斷路器的一種，當負載的額定電流大于空氣開關的電流值時，空氣開關跳閘，防止事故的發生。當負載電路中發生短路時，空氣開關也會跳閘，防止火災發生。

例2 （2014·青島）小雨家新買了一臺空調，剛接入電路，家里的空氣開關就自動斷開了。這是因為：家庭電路的電壓一定，接入空調后，電路中的____過大，導致電路中的總電流____。

解析：家庭電路中電流過大的原因有兩種，一是用電器短路，二是用電器總功率過大。本題中空調的功率較大，由P=UI知，在家庭電路的電壓不變時，會導致電路中的電流過大，致使家里的空氣開關自動斷開。

答案：總功率過大

4.漏電

如果導線外層或用電器的絕緣性能下降，則有電流不經用電器而直接“漏”入地下，漏電會造成用電器實際功率下降，也能造成人體觸電。家庭電路中常用漏電保護器來防止發生漏電時帶來的危害。漏電保護器，簡稱漏電開關，又叫漏電斷路器，當火線和零線上的電流不一樣時，漏電保護器就會及時檢測到，從而斷開電路起到保護的作用。

要排除家庭電路的故障，需要使用試電筆等工具，根據出現的現象，結合物理知識進行判斷，并進一步排除。

1.斷路故障的檢查、判斷與排除

電燈不亮，用電器不工作，表明電路中出現斷路，斷路故障常用試電筆檢查，具體方法是：電路中某處用試電筆測試時，氖管發光，說明此處與大地間有電壓，即此處與火線是連接的；若不發光，說明此處與大地間無電壓。即此處與火線是斷開的。

2.短路故障的檢查、判斷與排除

發生短路時，電路中的電阻很小，電流很大，保險絲自動熔斷。判斷短路故障的常見方法是：如圖1所示，斷開所有用電器和總開關。然后將火線上的保險絲取下，換上一個額定電壓為220V的燈泡（通常稱為檢驗燈泡），閉合總開關，然后只閉合某一支路開關，若發現檢驗燈泡正常發光，則這一支路中存在短路；若發現檢驗燈泡發光較暗，則這一支路是正常的；若檢驗燈泡不發光，則這一支路存在斷路。用同樣的方法可檢查其他支路。

例3 災后重建，小宇同學家的永久性住房已經建好。在全家搬進去之前，小宇同學準備檢查生活用電線路是否有問題，他先斷開所有用電器和總開關，然后將火線上的保險絲取下，換上一個額定電壓為220V的燈泡，閉合總開關，發現燈泡正常發光。由此判斷（）。

A.線路安裝完全正確，因為燈泡正常發光

B.線路安裝不正確，電路中有短路

C.線路安裝不正確，電路中有斷路

D.僅由此不能判斷線路是否有問題

解析：要明確，保險絲與用電器是串聯連接的。將火線上的保險絲取下，換上的燈泡與電路中原來的用電器也是串聯的。如果原來的電路沒有問題，那么它們的總電壓是220V，這個換上的燈泡因實際電壓低于額定電壓而不能正常發光。現在發現這個換上的燈泡正常發光，只能說明它的電壓就是220v。也就是原來的用電器兩端電壓為零，即電路中有短路。

答案：B

3.接觸不良故障的檢查、判斷與排除

線路連接處接觸不良，會使連接處產生火花、發熱等現象，可憑細心觀察，發現故障部位并排除。

學即用，練一練

1.夏天的傍晚，小明家的空氣開關經常“跳閘”（即空氣開關自動斷開），原因可能是（）。

A.用電器使用時間過長

B.有的燈泡燈絲斷了

C.有的用電器與線路接觸不良

D.因同時使用了大功率的家用電器

2.某同學買了一盞臺燈，將開關斷開的臺燈插頭插入原先插電磁爐的插座中，家中其他正常工作的用電器全部停止工作，檢查保險絲已熔斷，發生這一現象最有可能的原因是（）。

A.臺燈的電功率過大

B.臺燈插入的插座處原來有短路