故障电路问题解法精析 学法指导 不分版教材本.doc

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故障电路问题解法精析
河南张书生

一.故障的分析方法
1.仪器检测法
（1）断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表偏转，则该段电路中有断点；
（2）短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该段电路被短路。若电压表示数不为零，在该段电路没有被短路或不完全被短路。
2.假设法
已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后假设某部分电路发生故障，运用电流定律进行真相推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不时发生在这部分电路，若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。用此方法，直到找出发生故障的全部可能为止。

二.故障分类
1.断路故障
电路出现断路故障时电路不通，直接表现出的现象是：灯不亮、电流表无示数、电压表与未断开部分电路并联时示数为零、电压表与断开的两端并联示数接近电源电压。
例1.如图1所示，电路中的两只白炽灯A、B均不亮，但电路中只有一处出现断路，今用电压表检测，检测结果如下：，，则可知（）
A.B灯断路 B.A灯断路 C.R断路 D.电源断路

图1
解析：用排除法，若B灯断路，则不可能，故A错；
若A灯断路，则不可能，故B错；
若电源断路，则都不可能，故D错。
正确选项为C。

2.短路故障
电路短路产生的结果是电路仍通，直接表现有下列现象：发生短路的灯泡不亮、电流表有示数、电压表有示数（和电压表并联的电路无短路）、电压表示数为零（和电压表并联的电路短路）。
例2.如图2所示电路，L1发光，L2、L3不亮，A1有示数，A2无示数，则产生故障的应是（只有一处故障）（）
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L2短路 D.灯泡L3短路

图2
解析：因A1有示数，但L2不亮，可见L2短路，由于它的短路，使L3两端电压为零，A2中没有示数。
正确选项应为C。

3.漏电故障
出现漏电故障时，漏电处相当于在两输电线之间结了一个电阻。
例3.AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线构成的，通常称为双线电缆。在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻。检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：
（1）令B端双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；
（2）令A端双线断开，在B处测出双线两端间的电阻RB；
（3）在A端双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压。
试用以上测量结果确定损坏处的位置。

图3
解析：设双线电缆每单位长度的电阻为r，漏电处电阻为R，漏电处距A端x，题设测量过程可用如图3电路所示，则间电阻；间电阻。当间加电压时，在间用内阻很大的电压表测出的电压等于R两端的电压（电缆线近似看作无电流无电势降落），根据欧姆定律，联立解得：

点评：联系实际生活，运用所学的物理知识去认识和解释实际生活中的问题，是物理学的学习目的之一。这就要求我们在平时学习中，要有意识地运用所学的物理知识，去解释自己观察和接触到的实际生活问题、实际实践问题等。解决本题的关键是建立正确的电路模型，绘出电路图。