淺析幾種判斷家庭電路故障的方法

在中學(xué)學(xué)習(xí)中，電路故障是學(xué)生們易錯內(nèi)容。電路故障每年，每個省份、市（地區(qū)）的中考試卷中都會出現(xiàn)。通常出現(xiàn)在選擇題或者出現(xiàn)在實驗題當(dāng)中。雖然分值不多，但是主要考察學(xué)生對電路的掌握情況。既考查了學(xué)生對電學(xué)知識綜合掌握情況，也從側(cè)面反映出教師的教學(xué)功底，是電學(xué)考察的精妙之處。

家庭電路故障有其自身特殊性并且出于安全的考慮，以及一些條件的限制無法向?qū)W生進行實物展示。家庭電路還有自身的特點和復(fù)雜性使得學(xué)生們在解題時無從下手，或者生搬硬套簡單電路方法而得出錯解。

下面從以下幾個方面，借助一些典型習(xí)題或者學(xué)生易錯題目總結(jié)幾條經(jīng)驗和方法，幫助大家在今后的教學(xué)和學(xué)習(xí)當(dāng)中高效解決問題。

一、斷路現(xiàn)象

家庭電路用電器之間是并聯(lián)的。如果某一條支路發(fā)生斷路，其他用電器不受到影響，能照常工作。通常題目中會出現(xiàn)“其他用電器正常工作”、“保險絲沒有燒斷”，或者試電筆點在某點時“發(fā)光”等信息。能初步確定電路是否斷路。

例1、小明晚上做功課，把臺燈插頭插在書桌邊的插座上，閉合臺燈開關(guān)，發(fā)現(xiàn)臺燈不亮。為了找出故障原因，小明把臺燈插頭插入其他插座，發(fā)現(xiàn)臺燈能正常發(fā)光，用測電筆插入書桌邊的插座孔進行檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個孔能使測電筆的氖管發(fā)光.故障原因可能是（ ）

A.進戶線火線上的熔絲燒斷 B.進戶線零線斷了

C.書桌邊的插座與零線斷開 D.書桌邊的插座與火線斷開

分析：該題的一個關(guān)鍵信息是“一個孔能使測電筆的氖管發(fā)光”，說明保兩個問題（1）險絲沒有熔斷（2）該插座的火線正常。有以上兩條可以肯定故障出在零線上。但也不排除燈絲發(fā)生斷路。再根據(jù)另外一個信息“該燈在其他插座上能夠正常工作”，說明燈絲沒有斷，并且其他插座的零線是正常接地的。最后我們可將答案鎖定在原插座的零線發(fā)生斷路，正確答案是D。

例2、如圖所示是某家庭電路，閉合開關(guān)，燈不亮。用試電筆接觸c點氖管不發(fā)光，接觸d點氖管發(fā)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，bd間斷路

B.ac間斷路，eb間斷路

C.ac間斷路，cd間短路

D.eb間斷路，cd間短路

分析：如果整個線路正常，不能使試電筆氖管發(fā)光的點是“b、d、e”三個在零線上的點。該題的第一個關(guān)鍵信息是“接觸c點氖管不發(fā)光”，這一信息告訴我們插座連接火線的導(dǎo)線出現(xiàn)了斷路。

當(dāng)試電筆放在d點位置卻發(fā)光了說明電流沒有通過零線流向大地（如下圖中“x”處）。這時用試電筆點在d處，電流通過燈經(jīng)人體和試電筆流向大地，此時試電筆氖管發(fā)光，正確答案是B。

例3、小茜家新購住房剛裝修完畢，家中部分照明電路如圖所示。驗收工程時，小茜閉合了開關(guān)S（家中其他用電器均處于斷開狀態(tài)），白熾燈L亮了一段時間后熄滅了，她用測電筆分別測試了圖中插座的兩個孔，發(fā)現(xiàn)測電筆都發(fā)光。她斷開開關(guān)S，再次用測電筆測試插座的兩個孔，她將觀察到（假設(shè)故障只有一處）（ ）

A.測試兩孔時測電筆都發(fā)光

B.測試兩孔時測電筆都不發(fā)光

C.只有測試左面的孔時測電筆才發(fā)光

D.只有測試右面的孔時測電筆才發(fā)光

分析：題目中明確指出插座右孔能使試電筆的氖管發(fā)光，說明火線上的保險絲沒有熔斷。左孔使氖管發(fā)光，這與上一題情況相似，電流出現(xiàn)“倒流”現(xiàn)象，即電流不能從零線流向大地，而是經(jīng)人體和試電筆流向大地。故障原因是進戶零線發(fā)生斷路。再斷開開關(guān)，電流將“終止于”開關(guān)處，插座左孔不能再使氖管發(fā)光。正確答案是D。

二、短路現(xiàn)象

家庭中各用電器是并聯(lián)的，如果某一條支路發(fā)生短路，或者火線零線裸露處相碰。保險裝置就會切斷進戶火線，起到保護整個家庭電路的作用。這一故障出現(xiàn)往往伴隨著“其他用電器停止工作”、“保險絲熔斷”、“空氣開關(guān)跳閘”等現(xiàn)象。

例4、小紅的媽媽從市場上買了一只廉價臺燈，裝上“220V 25W”的燈泡后，將插頭插入家庭電路，保險絲熔斷，室內(nèi)電燈立即全部熄滅.原因可能是（ ）

A.插頭短路 B.插座短路

C.臺燈的燈座內(nèi)短路 D.開關(guān)短路

例5、小紅的媽媽從市場上買了一只廉價臺燈，裝上“220V 25W”的燈泡后，將插頭插入家庭電路，閉合開關(guān)時，保險絲熔斷，室內(nèi)電燈立即全部熄滅.原因可能是（ ）

A.插頭短路 B.插座短路

C.臺燈的燈座內(nèi)短路 D.開關(guān)短路

分析：這兩道題是經(jīng)過小小的改動，題目乍看上去是完全一樣的。但是仔細審題會發(fā)現(xiàn)兩題雖然都是短路，但是原因卻是不同的。下面我們進一步分析故障原因。

我們知道，通常使用臺燈的操作順序是，先將插頭與插座連接，再閉合開關(guān)后臺燈開始工作。在例4中，插頭一插入還沒閉合開關(guān)就造成保險絲燒斷，這說明故障不在插座和電燈上。如果插座短路，不用插入插頭保險絲就已經(jīng)熔斷。開關(guān)短路，不會燒斷保險絲，只能“點長明燈”。所以故障是插頭短路。

在例5中，插頭插入并閉合開關(guān)引起保險絲燒斷。如果我們將操作終止于“插頭插入家庭電路”，不進行下一步操作的話保險絲不會熔斷。因此，結(jié)合對例4的分析，我們很容易就將答案鎖定在臺燈的燈座內(nèi)短路。有時候答案也會以“燈絲短路”、“燈頭內(nèi)火線零線相碰”等形式出現(xiàn)。

例6、一天晚上，小紅同學(xué)正在家中做作業(yè)，突然臺燈熄滅了，他抬頭觀看家中其他的電燈也熄滅了，他用測電筆測試家中各處的電路，發(fā)現(xiàn)測電筆的氖管都發(fā)光，關(guān)于故障的原因，下面的判斷中正確的是（ ）

A.進戶零線斷路 B.某用電器的插座短路

C.進戶火線斷路D.某盞燈的燈絲斷了

分析：一些學(xué)生在分析時，當(dāng)看到“其他的電燈也熄滅了”就傾向于或者就肯定是短路引起的故障。但是在仔細分析會發(fā)現(xiàn)，檢測過程中，線路能使氖管發(fā)光這說明火線沒有發(fā)生斷路。只有零線斷路才有此現(xiàn)象。因此正確答案是C。

其它題型

例7、電工師傅常用一只標有“220V 40W”的燈泡L0（檢驗燈泡）取代保險絲來檢查新安裝的照明電路中每個支路的情況，如圖所示。當(dāng)只閉合S、S1時L0、L1都不亮；當(dāng)只閉合S、S2時，L0和L2都呈暗紅色；當(dāng)只閉合S、S3時，L0正常發(fā)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

分析：這道題如果要快速判斷，可以利用題目條件倒著排除?！爱?dāng)只閉合S、S3時，L0正常發(fā)光?！闭f明L0上的電壓是220V，而L3相當(dāng)于導(dǎo)線，L0發(fā)生了短路?！爸婚]合S、S2時L0和L2都呈暗紅色”，L0和L2串聯(lián)，并且各自分擔(dān)了一部分電壓，如果L0將換成保險絲，L2將可以正常工作。L2所在支路正常?！爱?dāng)只閉合S、S1時L0、L1都不亮”，該電路沒有電流通過，發(fā)生的故障是斷路。

例7、某班同學(xué)在學(xué)了有關(guān)家庭電路的知識后安裝了四盞電燈，你認為其中正確的是（ ）

A B C D

分析：本題考察的是學(xué)生能否從安全的角度去認識家庭電路正確的安裝方法。家庭電路中電燈與開關(guān)串聯(lián)。從安全角度考慮，要求電燈先與火線相連，這是為了在檢修時斷開開關(guān)，使燈和火線徹底斷開避免造成觸電事故。為了防止由于總功率過大或者短路造成安全事故，我們將保險絲接在進戶火線上，就是在總電流過大的情況下及時切斷電源，以防造成人員傷亡或者財產(chǎn)損失的悲劇。

對于家庭電路故障，其方法和簡單電路排除方法有相似之處。教師講解或者學(xué)生在自行分析時，最好先從題目中一些關(guān)鍵詞語或者短句入手，先判斷出是短路還是斷路。在這一前提知道下，將不符合的答案排除，再根據(jù)其他的條件或者提示進一步確定正確答案。

在教學(xué)和學(xué)習(xí)中，建議老師和同學(xué)們從題目本身給出的一些條件或者關(guān)鍵語句來初步判斷導(dǎo)致電路故障的原因是短路還是斷路。然后再根據(jù)其他條件一一判斷出故障具體出現(xiàn)在哪里。通常家庭電路故障的試題中常出現(xiàn)試電筆發(fā)光情況。同學(xué)們可用自己筆代替試電筆，依次點在所給圖示相應(yīng)位置，再結(jié)合題目中的條件就能準確快速判斷出故障所在。

（作者單位：新疆庫爾勒市華山中學(xué)）