串并联电路的故障分析

串联电路的故障分析

电路故障几年来一直是中考的一部分，其考核由简单逐渐复杂，一是电路图中对于电表所测元件的判断，另一个是通过电表的变化判断故障所在。

下面就串联电路的故障做一个分析：

1.如图下图1所示，只有一个电流表，发生故障时，电流表有两种情况，即电流表有示数（或变大），或者是电流表无示数（或变小为零）。若电流表有示数，发生的故障是短路，可能是L短路或R短路。若电流表无示数，发生的故障是断路，可能是L断路或R断路。

图1

2.如图2所示，电压表测电阻R两端的电压，发生故障时，电压表有两种情况，即电压表有示数（或变大或等于电源电压），或者是电压表无示数（或变小为零）。

若电压表无示数，发生的故障是R短路或L断路。

若电压表有示数，发生的故障是R断路或L短路。

这里需要注意的是：当电压表有示数时，说明电路是通的，有电流通过电压表。

图2

3.如图3所示，电压表测灯泡L两端的电压，发生故障时，电压表有两种情况，即电压表有示数（或变大或等于电源电压），或者是电压表无示数（或变小为零）。

若电压表无示数，发生的故障是R断路或L短路。

若电压表有示数，发生的故障是R短路或L断路。

总之概括起来：电压表有示数时，内断或外短，电压表无示数时，内短或外断。

图3

4.如图4所示，电路中有电流表和电压表，电压表测灯L两端的电压。电路故障发生时，两表有以下几种情况：

图4

①电流表示数变大，电压表示数变大。当电流表示数变大时，电路故障是短路，电压表示数变大，说明R短路。

②电流表示数变小，电压表示数变小。当电流表示数变小时，电路故障是断路，且当电压表示数变小，说明R断路。

③电流表示数变大，电压表示数变小。当电流表示数变大时，电路故障是短路，且当电压表示数变小时，灯泡L短路。

④电流表示数变小，电压表示数变大。当电流表示数变小时，电路故障是断路，且当电压表示数变大时，灯泡L断路。

综上所述，通过两表变化分析电路故障：两表变化同向（即同变大或同变小）时，电路故障发生在电压表未测的用电器R上。

两表反向变化（即一个变大，一个变小）时，电路故障发生在电压表所测的用电器L 上。

例题分析

例1 如右图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表中只有一个电表的示数变大，已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R 外，其他元件均完好，则下列判断中正确的是( )。

A．可能是电阻R短路，电流表的示数变大

B．可能是灯L短路，电压表的示数变大

C．一定是电阻R断路，电压表的示数变大

D．一定是灯L断路，电流表的示数变大

分析：此电路中，L与R串联，电压表测电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流。由题意知，两个电表中只有一个电表示数变大，如果电流表示数变大，电路发生的故障是短路，由电压表示数变小，得电阻R短路或灯L断路；两个条件都满足，则故障是R短路。

若电流表示数变小，则故障是断路，由电压表示数变大得电阻R断路或L短路。两个条件都满足，则R断路。

综上所述，电路故障可能是R短路或R断路。这样的分析有些复杂。

简单地分析可知，两表只有一个电表示数变大，则另一个电表示数变小，两表反向变化，故障在电压表所测的电阻R上。R断路或R短路。

如果是R断路，电压表示数变大，电流表示数变小；如果是R短路，电流表示数变大，电压表示数变小。故选择A。

例2 如图右所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键前后，电流表指针所在的位置不变，下列判断中正确的是( )。

A．若灯L不发光，则只有电阻R短路

B．若灯L不发光，则只有电阻R断路

C．若灯L发光，则只有电阻R短路

D．若灯L发光，则只有电阻R断路

分析：依图知：当电键闭合时，电阻R将被短路。根据题意可知：闭合电键前后，电流表指针所在的位置不变，也就是说，当闭合电键时R应被短路，电流要变大，但题中电流表指针位置不变，说明电阻R本身短路，短路有电流，小灯泡发光。故选填C。