Question

电路故障如何排解？

Answer 1

人们将电源用电器、电键和导线连接成电流的通路统称为电路。当电路中有用电器或电表发生断路或短路、导线连接不牢时，电路都可能出现故障。此时，故障分析是一种逆向思维的问题，它要求从看到的现象去分析发生这个故障的原因。下面的故障可能是你学习、生活中会遇到的情况，请你先自己分析一下，然后再对照答案。

某同学用两只完全相同的灯泡L1和L2做串联电路实验，他把两灯泡串联后接在6伏的电池组两极。闭合电键K后若发现下述各种故障，问题出在哪儿？

（1）两灯泡一样亮，而伏特表的显示数为4伏。

因为两灯泡串联，又一样亮，说明它们的电功率和电流强度都相同，可知，两灯泡的电压应相同。而电源电压为6伏，伏特表的示数为4伏，那么，两灯电压之和为8伏，大于电源电压，显然这是不可能的。惟一的结论是灯泡K两端只有2伏的电压，而两灯一样亮和电压不等又是矛盾的。这一矛盾的出现就是电路故障造成的。

从两灯一样亮可以判断，真正加在L1灯上的工作电压一定也是2伏，那么伏特表多出来的数值是因为L1和L2连接处、或L1和伏特表、电键的连接处有很大的接触电阻，只要对这两处进行检查，就可排除这一故障。

（2）若伏特表的示数为零，电路故障可能在哪里？

伏特表和灯L1并联，由欧姆定律可知，U=IR，伏特表示数为零只有两种可能：

其一是，电路中电流强度为零，即电路断路，那么可能是灯泡L2、安培表或导线连接处断路所致。只要用一根完好的导线，依次和上述各处并联一下，在哪儿并联时伏特表有了示数，问题就出在哪儿。

其二是灯泡L1的电阻为零，即L1被短路。即使电路中有电流，伏特表的示数也为零。但这时灯泡L2一定工作、安培表的示数一定不为零，从这两点能对电路故障是否是这一类型迅速作出判断。

（3）若安培表没有示数，伏特表有较大示数，电路故障又在哪儿？

伏特表有较大示数，说明有电流从伏特表通过。这时干路中一定有电流流过，则电源、电键、伏特表、灯泡L2、安培表组成了闭合电路。由于伏特表本身电阻极大，因而通过这一闭路的电流极小，安培表无法显示，灯泡L2的灯丝不能炽热发光。这只能是灯L1断路所造成的故障。

电流表

电流表，又称“安培表”，是测量电路中电流大小的工具，主要采用磁电系电表的测量机构。电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切割磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。