淺談電路故障問題解答思路分析

林愉文

[摘 要]針對學生在分析電路故障問題時的困惑，文章從“簡單電路”和“家庭電路”兩方面提出相應的分析處理方法，幫助學生提高分析和解決實際問題的能力。

[關鍵詞]電路故障；家庭電路；分析

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058（2018）02005002

通過對電路故障的分析，能夠有效培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。在中考物理中，電路故障問題是常考內容。在解決此類問題時，許多學生往往思路不清，出現錯誤。本文對電路故障問題進行了分類分析，幫助學生解決電路故障問題。

一、電路故障分析

電路的故障是指電路連接起來后，整個電路或局部電路不能正常工作。

電路故障產生的主要原因有：①元件被短接；

②元件斷路；

③連接時選用的器材不當（如R1R2）。

（一）電燈故障分析

根據電路連接方式，結合條件，確定故障是斷路，還是短接。由于燈泡自身能夠發光，有明顯的現象，所以此類題較簡單。

（1）兩燈串聯時（如圖1），如果一盞燈亮，另一盞燈不亮，則不亮的燈被短路；如果兩盞燈都不亮（只有一處故障），多數情況是其中一盞燈斷路，也可能是兩燈或電源被短路。

（2）兩燈并聯時（如圖2），如果一盞燈亮，另一盞燈不亮，則不亮的燈一定是斷路；如果兩燈都不亮（只有一處故障），則是干路斷路。

【例1】 在如圖3所示電路中，電源電壓不變。閉合開關K后，燈L1、L2都發光。一段時間后，其中一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數都不變，產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

解析：先分析電路連接方式，此電路是并聯電路，電流表測L2的電流，“一燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數都不變”。因為并聯連接時，各支路互不影響，說明只能是L1斷路。故選C。

（二）電表示數變化故障分析

此類問題，關鍵是分析電路中電阻的變化，實際分

析時，還應結合電表示數的變化進行判斷，所以此類問題的分析解決相對比較困難。

（1）串聯電路

①電路連接如圖4所示，若電壓表示數變大或接近電源電壓，則可能是電壓表所測用電器R1斷路（如圖5），或者是電壓表旁邊另一個用電器R2短接（如圖6），即“內斷外短”。

②圖4所示電路中，若電壓表示數變小或接近0，可能是電壓表所測用電器R1被短接（如圖7），或者是電壓表旁邊另一個用電器R2斷路（如圖8），即“內短外斷”。

（2）并聯電路

①電壓表示數變為0，很可能是干路斷路；

②電流表示數變為0，若干路電流為零，干路斷路；若支路電流為零，支路斷路。

二、家庭電路分析

（一）家庭電路故障產生的主要原因分析

1.保險裝置：電流過大時，引起保險絲燒壞，即“跳閘”。

（1）短路：①插頭短路；②燈座短路；③用電器自身短路。

（2）總功率過大：同時使用的用電器的功率總和太大。

2.用電器帶電，但是不工作：零線斷路。

【例2】 小紅的媽媽從市場上買了一個廉價的臺燈，安上“220V 25W”的燈泡，臺燈開關處于斷開。將插頭插入家庭電路的插座時，室內電燈立即全部熄滅。原因可能是（ ）。

A.臺燈的插頭內短路

B.電燈的燈絲斷了

C.臺燈的燈座內斷路

D.插頭與插座接觸不良

解析：電路中電流過大的原因是短路或用電器的總功率過大，使保險絲燒斷或跳閘，使室內所有電燈立即全都熄滅。因為臺燈和其他用電器并聯，插頭與插座接觸不良或燈泡的燈絲斷了或燈座內斷路，只能使本支路的臺燈不亮，不能使其他的燈熄滅，因為是“插頭插入家庭電路的插座”時，室內電燈立即全都熄滅，原因應是“臺燈的插頭內短路”，故選A。

【例3】 小張家中的三盞電燈突然全部熄滅了，經檢查發現保險絲并未熔斷，用測電筆測試室內各處電路時，氖管都發光。由此可知，小張家電路的故障原因是

（ ）。

A.進戶火線開路

B.進戶零線開路

C.燈泡全部燒壞

D.電路某處短路

解析：家庭電路中，用電器均不正常工作，而保險絲未熔斷，說明不是電路被短路和總功率過大，只能是干路上有斷路，測電筆測試各處電路，氖管都發光，說明各用電器與火線是連通的，只是進戶零線斷路，使得幾盞燈所在電路沒有形成閉合回路，故燈都熄滅，故選B。

（二）家庭電路故障檢修

家庭電路的故障可以用試電筆或者用一個完好的燈泡串聯或并聯在電路中進行。

1.用試電筆檢修家庭電路

試電筆的使用方法：試電筆與火線相連時與人體和大地構成一個完整的回路，氖管發光；試電筆與零線相連時，氖管不發光。

【例4】 如圖9是某家庭電路，閉合開關，燈不亮，用試電筆接觸c點氖管不發光，接觸d點氖管發光。已知該電路有兩處故障，則下列判斷正確的是（ ）。

A.ac間斷路、eb間斷路

B.cd間短路、cd間短路

C.ac間斷路、cd間短路

D.ac間斷路、cb間斷路

解析：家庭電路故障中，試電筆與火線相連時與人體和大地構成一個完整的回路，氖管發光，如圖10所示，試電筆與零線相連時，氖管不發光；用試電筆接觸c

點氖管不發光，說明c點與火線斷開，ac間斷路；試電筆接觸d點氖管發光，說明d點與火線相連，由于c點與火線斷開，電流只能從d點通過燈泡與火線相連；又因為閉合開關，燈不亮，說明燈與進戶零線斷開，故eb間斷路。故選A。

2.用一個完好的燈泡檢修家庭電路

家庭電路故障中，將額定電壓為220V的“校驗燈”，接在保險絲的兩個接線柱上，就相當于把此燈串聯接入電路中，分別閉合各支路的開關進行檢驗。如果“校驗燈”恰能正常發光，說明該保險絲控制的支路短路；如果“校驗燈”發光不正常（暗紅色），說明該支路工作正常；如果“校驗燈”不發光說明該支路斷路。

【例5】 電工師傅常用一只標有“220V 40W”的燈泡L0（檢驗燈泡）取代保險絲檢查新安裝的照明電路中每個支路的情況，如圖11所示。當只閉合S、S1時L0不亮；當只閉合S、S2時，L0和L2都呈暗紅色；當只閉合S、S3時，L0正常發光，由此可以判斷（ ）。

A.L1所在的支路短路

B.L2所在的支路斷路

C.L3所在的支路短路

D.各支路均完好

解析：家庭電路故障中，將額定電壓為220V的“校驗燈”，接在保險絲的兩個接線柱上，是相當于把此燈串聯入電路中，分別閉合三個開關S1、S2、S3，L0會有三種狀態：“校驗燈L0”恰能正常發光，說明該支路L1或L2或L3短路；“校驗燈L0”發光不正常（暗紅色），說明該支路L1或L2或L3工作正常；“校驗燈L0”不發光，說明該支路L1或L2或L3斷路。當只閉合S、S1時，L0不亮，說明電路處于斷路狀態，L1所在支路斷路。當只閉合S、S2時，L0和L2都呈暗紅色時，說明L0與L2是串聯，兩個燈得到的電壓小于220V，不能正常發光，L2應該是好的。當只閉合S、S3時，L0正常發光，說明L3所在支路短路，“校驗燈L0”正常發光，故C正確。

（責任編輯 易志毅）