巧用Ａ、Ｖ電表判別電路故障

牛吉勇

初中物理電學(xué)部分，無(wú)論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路或者串并聯(lián)混合的電路，其常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)電路故障有：①斷路；②短路；③接觸不良；④電表自身存在故障；⑤電源故障。對(duì)于測(cè)量電表自身存在的故障和電源故障，一般較為容易判斷。對(duì)于實(shí)驗(yàn)電路中的斷路、短路和接觸不良，通常情況下，我們可以利用電流表A和電壓表V自身的特點(diǎn)，進(jìn)行分析和判斷，可以較快而準(zhǔn)確地判斷、識(shí)別出實(shí)驗(yàn)電路中的故障位置及故障類(lèi)型。

一、利用電流表A自身內(nèi)阻極小的特點(diǎn)，進(jìn)行電路故障判斷

電流表A自身內(nèi)阻極小，在電路中的阻值等同于一根導(dǎo)線(xiàn)的阻值。因此電流表只能與被測(cè)用電器串聯(lián)，可以把它所聯(lián)入的電路部分當(dāng)作一根接通的導(dǎo)線(xiàn)來(lái)看。

由于有這樣的特性，根據(jù)電流表A在電路中指針示數(shù)的變化情況，可以對(duì)電路故障作出判斷與識(shí)別。

電流表A在測(cè)量時(shí)，必須與被測(cè)用電器串聯(lián)。當(dāng)電路中有電流通過(guò)時(shí)，其指針會(huì)偏轉(zhuǎn)一定角度。正常時(shí)，指針常在刻度盤(pán)示數(shù)的中央附近；當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，指針正向偏轉(zhuǎn)角度特別顯著，常超過(guò)最大值；指針不動(dòng)，則表明沒(méi)有電流通過(guò)。下面通過(guò)實(shí)例說(shuō)明。

例1如圖1所示，A表自身無(wú)故障，且兩端接觸良好，電源電壓保持不變。

①如果指針在刻度盤(pán)中央附近，則表明該電路處于正常狀態(tài)；

②如果A表指針突然變大且超過(guò)量程，那么在R處存在短路故障；

③如果指針不動(dòng)，則在R處存在斷路故障。

④如果A表指針左右不停的擺動(dòng)，則說(shuō)明R兩端存在故障是接觸不良。

以上方法可以總結(jié)為幾句順口溜來(lái)幫助記憶：

A表測(cè)流有故障，

巧學(xué)妙技來(lái)幫忙。

針過(guò)半，是正常；

針不動(dòng)，成斷路；

針超程，為短路。

注：“流”即電流?！搬槨奔措姳碇羔?，“過(guò)半”即指針超過(guò)刻度盤(pán)示數(shù)一半，“超程”即超過(guò)量程。

二、利用電壓表V自身內(nèi)阻很大的特點(diǎn)，進(jìn)行電路故障判斷

電壓表V自身內(nèi)阻極大，在電路中的阻值可以近似地認(rèn)為是一處斷路。因此電壓表所聯(lián)入的部分，我們可以把它看作電流不經(jīng)過(guò)電壓表，是一處斷路。因此V表在電路中，只能與被測(cè)用電器并聯(lián)。

由于電壓表有這樣的特點(diǎn)，根據(jù)電壓表V在電路中指針示數(shù)的變化情況，也可以對(duì)電路故障作出判斷與識(shí)別。

電壓表V在測(cè)量時(shí)，必須與被測(cè)用電器并聯(lián)。正常情況下，電壓表指針示數(shù)在刻度盤(pán)的中央附近；當(dāng)被測(cè)部分是一根導(dǎo)線(xiàn)，其阻值可以認(rèn)為是“0 Ω”，則V表指針不動(dòng)，仍在“0 V”位置（用電器兩端，被一根導(dǎo)線(xiàn)相連，就是“短路”）；當(dāng)電壓表所測(cè)部分出現(xiàn)斷路，由于電壓表V并聯(lián)于所測(cè)部分，其兩端仍與電源兩端相連通，所以電壓表V的示數(shù)等于電源電壓。舉例說(shuō)明如下。

例2如圖2所示,電壓表V正常，且兩端接觸良好，電源電壓保持不變。

①若電壓表V的指針示數(shù)在刻度盤(pán)中央附近，則說(shuō)明電路處于正常狀態(tài)；

②若電壓表V的示數(shù)突然變大，與電源電壓相等，則R部分可能存在斷路故障；

③若電壓表V的示數(shù)突然變?yōu)椤? V”，則表明在R部分可能存在短路故障；

④如果V表指針左右不停的擺動(dòng)，則說(shuō)明R兩端存在的故障是接觸不良。

以上規(guī)律，可以總結(jié)為以下幾句順口溜來(lái)幫助記憶：

V表測(cè)壓出問(wèn)題，

冷靜思考有規(guī)律；

針過(guò)半，是正常；

針不動(dòng)，成短路；

針變大，為斷路。

注：“測(cè)壓”即測(cè)量電壓?！白兇蟆奔措妷罕硎緮?shù)等于電源電壓。

三、電流表A、電壓表V同時(shí)使用出現(xiàn)故障時(shí)，電路故障判斷與識(shí)別的規(guī)律

在實(shí)驗(yàn)電路中，A、V兩表同時(shí)使用，有故障出現(xiàn)時(shí)，電壓表和電流表各有不同的特征。

（1）若A表無(wú)示數(shù)，V表示數(shù)為電源電壓，則V表所測(cè)部分為斷路。

（2）若A表示數(shù)突然變得很大，而V表無(wú)示數(shù)，則V表所測(cè)部分為短路。

（3）若A、V兩表均無(wú)示數(shù)或時(shí)有時(shí)無(wú)，則電路中其他部分可能存在斷路或接觸不良。以下舉例說(shuō)明。

例3如圖3所示，電源電壓保持不變。在A、V兩表測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)故障。

①A表無(wú)示數(shù)，V表示數(shù)為電源電壓，則R部分可能存在斷路故障；

②若A表示數(shù)突然變得很大，而V表無(wú)示數(shù)，則V表所測(cè)部分存在短路故障；

③若A、V兩表均無(wú)示數(shù)或時(shí)有時(shí)無(wú)，則電路中其他部分可能存在斷路或接觸不良故障。

以上規(guī)律，可以總結(jié)為以下幾句順口溜來(lái)幫助記憶：

實(shí)驗(yàn)電路AV現(xiàn)，

逐個(gè)分析不慌亂.

A無(wú)V源，V斷路；

V無(wú)A大，V短路；

A、V續(xù)斷觸不良。

注：“A無(wú)”即電流表A無(wú)示數(shù),“V源”即電壓表V示數(shù)等于電源電壓,“V斷路”即電壓表所測(cè)部分出現(xiàn)斷路,“V無(wú)”即電壓表V無(wú)示數(shù),“A大”即電流表A的示數(shù)極大,“V短路”即電壓表所測(cè)部分出現(xiàn)短路。

練一練

1. 如4圖所示，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)：

①若A表無(wú)示數(shù)，V表示數(shù)為電源電壓，則在（）和（）點(diǎn)之間可能存在（）故障；

②若A表示數(shù)突然變得很大，而V表無(wú)示數(shù)，則在（）和（）兩點(diǎn)間可能存在（）故障；

③若A、V兩表均無(wú)示數(shù)或時(shí)有時(shí)無(wú)，則電路中其他部分可能存在（）或（）故障。

2. 如圖5所示，電源電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)L與L兩燈均不發(fā)光，電壓表V示數(shù)幾乎為零，而電壓表V示數(shù)與電源電壓相等。則在燈（）處存在（）故障。

3. 為研究燈泡的發(fā)光情況，小明設(shè)計(jì)了如圖6所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。電路中兩個(gè)燈泡規(guī)格相同（額定電壓均為1.5 V）、電源電壓恒為3 V。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，兩燈泡發(fā)光，一段時(shí)間后，兩燈泡突然熄滅，但電壓表仍有示數(shù)。經(jīng)檢查，除燈泡外其余器材的連接良好。請(qǐng)簡(jiǎn)述造成這種情況的可能原因。（寫(xiě)出兩種，并在每種原因中說(shuō)明兩燈的具體情況）

原因一：___________________。

原因二：___________________。

【參考答案見(jiàn)P79】