周继利

无论是电学实验还是家庭生活，都可能发生电路故障.由于电路故障分析涉及电路连接､电路状态､电路保护装置的作用､试电笔的使用等诸多知识的综合运用，所以，要对电路故障作出快速准确的分析判断，不仅要具备扎实全面的基础知识，还要具有严谨缜密的逻辑思维.尽管故障分析要求较高，但只要我们积极思考，勤于总结，就会发现并把握其中的规律，为电学知识的学习和应用打好基础.

一､实验电路故障分析

实验电路常见故障有短路､断路､关键元件连接错误三类.实验电路故障分析的思路及方法是:

1. 确定电路结构，即用电器之间的串､并联关系及其与其他元件之间的连接关系.

2. 确定各电表的作用.

3. 针对故障点现象表现，结合电表的示数､灯泡亮度和电路特点作出正确判断.

例1 在图1所示电路中，电源电压不变，闭合开关后，灯都发光.一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表､电压表的示数都不变.产生这一现象的原因可能是().

A. 灯L1短路 B. 灯L2短路

C. 灯L1断路 D. 灯L2断路

分析:由图1可知L1､L2并联，电流表测量流过L2的电流，电压表测路端电压.电流表的示数不变，说明L2正常工作，则突然熄灭的灯必为L1.电压表的示数不变，则并联电路没有短路，所以L1熄灭的原因只能是断路.选C.

例2 下页图2所示的电路中，电源电压为6 V，当开关闭合后，只有一只灯泡发光，且电压表的示数为6 V.产生这一现象的原因是().

A. 灯L1短路B. 灯L2短路

C. 灯L1断路D. 灯L2断路

分析:由图2可知L1与L2串联，电压表测L1两端的电压.当开关闭合后，L1两端电压等于电源电压，说明L2没有分压.在串联电路中，L2没有分压，只能是被短路了.选B.

例3 张宏与同学们按图3所示电路做“测小灯泡的额定功率”实验.连接好电路，当闭合开关时，电路中出现了一些不正常现象.请你根据出现的现象，帮助他们找出错误的原因，并按要求填写在下列横线上.

(1)小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的_______(填“两个上接线柱”或“两个下接线柱”)连入了电路中.

(2)小灯泡不亮，电流表的示数为零，电压表的示数为4.5 V，可能是小灯泡处_______(填“短路”或“断路”).

(3)小灯泡不亮，电流表的示数为0.45 A，电压表的示数为零，可能是小灯泡处_______(填“短路”或“断路”).

分析:(1)滑动变阻器的接线柱只有“一上一下”接入电路时，才能改变接入电路的电阻.该实验电路中，滑动变阻器与小灯泡串联，其滑片移动时不能改变小灯泡的亮度，说明变阻器没有起到变阻作用，接线柱连入错误.此时小灯泡较暗，说明滑动变阻器作为定值电阻接入了电路.所以，可能是把滑动变阻器的两个下接线柱连入了电路中.

(2)小灯泡不亮，电流表的示数为零，则可能是该串联电路断路或小灯泡､电流表同时被短路;电压表的示数为4.5 V，不仅排除了短路的可能性，还说明电压表的正､负接线柱与电源两极是相通的，故只能是在小灯泡处断路.

(3)电流表的示数为0.45 A，电路接通状态下小灯泡不亮，说明小灯泡处短路.电压表的示数为零，进一步证明了结论的正确性.

二､家庭电路故障分析

家庭电路故障有断路､保护装置动作(包括保险丝熔断､空气开关跳闸等)两类.家庭电路故障分析的方法有:

1. 用试电笔判断.在断路情况下，若两相邻测试点一个可使氖管发光而另一个不能，则电路断路点就在两相邻测试点之间;若室内测试点均不能使氖管发光，则进户火线一定断路;若室内测试点均能使氖管发光，则进户零线一定断路.

2. 导致保护装置动作的原因有短路､用电器总功率过大､零线与地线接反三种.若有大功率用电器在工作，使保护装置动作，可能是家庭电路总功率过大;若由于某支路的接入使保护装置动作，可能是该支路短路;若无论是否使用三孔插座的接地孔，保护装置均动作，可能是零线与地线接反.

3. 可以用“校验灯”(在火线上保险丝处接入一个白炽灯)判断家庭电路的短路､断路.

例4 如图4所示，当开关闭合后，发现电灯L不亮.用试电笔测试c､d两点时，氖管都发光;测试a､b两点时，只有a点氖管发光.则故障可能是().

A. 火线与零线短路 B. a､d之间某处断路

C. b､c之间某处断路D. 电灯的灯丝断了

分析:试电笔可辨别零线和火线，用它判断家庭电路故障方便快捷，是电工必备工具.开关闭合后，灯L不亮，则电路一定存在故障.如果是短路，则保护装置必定动作，电路就要与电源断开，电路中b､c､d任何位置都不可能使试电笔氖管发光.而用试电笔测a､c､d点时，氖管均发光，不仅说明故障只能是断路，也说明a､c､d点均与火线相通;b点不能使氖管发光，说明b点与火线不相通，可见断开点在b､c之间.答案为C.

例5 暑期，徐延同学家新装了一台3 kW的空调机，试用了一会儿，家中突然停电，检查发现是空气开关跳闸了.导致上述故障的原因可能是().

A. 插头和插座接触不良B. 电路中用电器的总功率过大

C. 空调机内部断路D. 控制空调机的开关短路

分析:空气开关跳闸了，说明家庭电路电流过大，可能是由于短路或电路中用电器的总功率过大引起的.A､C只能引起断路，D只能使空调开关失去控制，不会导致电流过大.故答案为B.

例6 虚心的小明向电工师傅求教:用“校验灯”怎么判断家庭电路故障呢?电工师傅就去掉了他家的保险丝，在这个位置接上一个完好的标有“220 V 40 W”的白炽灯L(如图5).请你根据下列现象对故障原因作出判断.

(1)若所有开关都没有闭合，L就已经正常发光，则故障原因是_______.

(2)若只闭合开关S1，L正常发光，L1不发光，则故障原因是_______.

(3)若只闭合开关S2，L､L2均不发光，则故障原因是_______.

分析:(1)所有开关都没有闭合，L就已经正常发光，可见电路已经接通，说明小明家的火线与零线间短路了.(2)只闭合开关S1，L正常发光，L1不发光，说明与L串联的L1没有分压，故L1短路.(3)只闭合开关S2，L､L2均不发光，可见电路没有接通，说明L2处断路.

练习

1. 在按照图6电路做“测定小灯泡的功率”的实验时，电源电压为4.5 V.程跃和他的同学在实验过程中出现了以下问题，请你帮助他们逐一解答.

(1)程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光.在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问题.程跃想，我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处:

①_______;

②_______.

(2)小静同学使用电表时，指针出现如图7所示的情况，则前者原因可能是_______，后者原因可能是_______.

(3)当闭合开关时，还有几位同学连接的电路中出现了不正常的现象(见下表)，请你参考下列选项，把表中空白部分补充完整(只需要填选项代号).

A. 电路中e､ f间断路

B. 电路中e､ f间短路

C. 可能是滑动变阻器断路

D. 滑动变阻器连入电路中的电阻太小

2. 小明同学家里的几盏灯都不亮了，检查保险丝没有熔断，用试电笔测室内各处电路时，氖管均发光.小明对故障做了下列几种判断，其中正确的是().

A. 灯泡全部烧坏

B. 室内线路某处短路

C. 进户线零线断路

D. 进户线火线断路

参考答案: 1. (1)①连接电路过程中开关没有断开②没有使滑动变阻器的阻值最大(2)电流表量程选择过小电压表正､负接线柱接反了(3)从上到下选ADCB2. C

责任编辑程哲