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如何根據(jù)電表示數(shù)變化找電路故障
物理組：馮英會
內(nèi)容摘要：電路中只含有電壓表時的故障分析；電路中只含有電流表時的故障分析；電路中含有電壓表和電流表的故障分析；
關(guān)健字：電壓表示數(shù)；電流表示數(shù)；故障分析。
電路出現(xiàn)故障的原因非常多，一些故障能引起電路中電壓表、電流表示數(shù)發(fā)生變化。通過分析電壓表、電流表示數(shù)的變化就能找到電路故障。
一、如果出現(xiàn)故障的電路中只含有電壓表，故障引起電壓表示數(shù)變化，如何分析
電路故障引起電壓表示數(shù)變化一般有以下兩種情況：
（一）：電壓表示數(shù)變大，接近電源電壓（電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)）
如圖1所示，開關(guān)S閉合后，兩燈都發(fā)光，過了一段時間，電壓表示數(shù)突然變大，接近電源電壓 ，分析此電路中出現(xiàn)的故障。
分析：電壓表有示數(shù)，說明有電流流過電壓表，即電壓表兩側(cè)的電路與電壓表能形成通路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，即A、B兩點間電壓接近電源電壓，造成這樣的原因有兩種：
S S

V
L1 A L2 B L1 A V B

圖1 圖2
原因一：與電壓表并聯(lián)的A、B兩點間電路發(fā)生斷路。當A、B兩點間電路發(fā)生斷路時，它的電路圖相當于圖2中燈L1和電壓表串聯(lián)，在串聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓之比等于各用電器電阻之比，由于電壓表內(nèi)阻非常大，所以電源電壓幾乎被A、B兩點間電路全部分去，所以電壓表示數(shù)很大，接近電源電壓。這種故障造成兩燈都不發(fā)光。
原因二：與電壓表并聯(lián)的兩點之外用電器發(fā)生短路。即燈L1發(fā)生短路。當燈L1發(fā)生短路時，它的電路圖相當于圖3所示電路，A、B兩點間電壓和電源電壓相等。燈L1不發(fā)光，燈L2發(fā)光。
S S
V V
A L2 B L1 A B

圖3 圖4
（二）：電壓表示數(shù)變小接近于0
如圖1所示，開關(guān)S閉合后，兩燈都發(fā)光，過了一般時間，電壓表示數(shù)突然變?yōu)?，分析此電路中出現(xiàn)的故障。
分析：電壓表沒有示數(shù)，說明沒有電流流過電壓表，即電壓表兩側(cè)的電路與電壓表不能形成通路，造成這樣的原因也有兩種：
原因一：與電壓表并聯(lián)的A、B兩點間電路發(fā)生短路，它的電路如圖4所示，與電壓表關(guān)聯(lián)的A、B兩點是電路發(fā)生短路，這段電路相當于導(dǎo)線，即電壓表被短路，電流不再流過電壓表，所以電壓表示數(shù)變?yōu)?，此時燈L1發(fā)光，燈L2不發(fā)光。
原因二：與電壓表并聯(lián)的A、B兩點之外電路發(fā)生斷路。這樣也沒有電流流過電壓表，電壓表的示數(shù)為0。燈L1、燈L2都不發(fā)光。
小結(jié)：1、電路故障引起電壓表示數(shù)變大的原因有：（1）與電壓表并聯(lián)的兩點間電路發(fā)生斷路；（2）與電壓表并聯(lián)的兩點之外用電器發(fā)生短路。2、電路故障引起電壓表示數(shù)變?yōu)?的原因有：（1）與電壓表并聯(lián)的兩點間用電器發(fā)生短路。（2）與電壓表并聯(lián)的兩點之外電路發(fā)生斷路。
二、如果出現(xiàn)故障的電路中只含有電流表，故障引起電流表示數(shù)變化，如何分析
由于電流表與被測電路串聯(lián)，故電路故障引起電流表示數(shù)變化的原因比較簡單，容易分析，一般有以下兩種情況：
（一）：電流表示數(shù)變大（指針有明顯偏轉(zhuǎn)或者電流表被燒壞）
在如圖5所示電路中，當閉合開關(guān)S后，燈L1、L2、L3都發(fā)光，過了一段時間，電流表示數(shù)突然變大，分析此電路中出現(xiàn)的故障。
L2 L2
a L3 b a V b

L1 S A L1 S A
c

圖5 圖6
分析：根據(jù)I=U/R可知，I變大，當U不變時，R變小，是和電流表串聯(lián)的用電器短路造成的，即a、b之間電路，或者a、c之間電路，或者b、c之間電路發(fā)生短路造成的。其中b、c之間電路發(fā)生短路將造成電流表被燒壞。
（二）：電流表示數(shù)變?yōu)?（指針沒有明顯偏轉(zhuǎn)）
原因是與電流表串聯(lián)的電路斷路造成的，或者電流表被短路造成的。
三、如果出現(xiàn)故障的電路中含有電壓表和電流表，故障引起兩表示數(shù)同時變化，如何分析
一些電路故障能引起電壓表和電流表示數(shù)同時變化，通過上述分析電壓表和電流表示數(shù)變化的兩種方法，就能找到發(fā)生故障的原因和故障的具體部位。
例1：在如圖6所示電路中，當閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電流表的指針幾乎指在0刻度處不動，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路中的故障可能是（ ）
A、電流表壞了；B、燈泡L1的燈絲斷了；C、兩個燈泡都斷路；D、燈泡L2的燈絲斷了
分析：電流表沒有示數(shù)，說明是斷路造成的。電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，那么說明a、b兩點之外的電路與電壓表構(gòu)成通路，說明a、b間電路斷路造成的。所以正確答案是選項D
試一試：如圖7所示，根據(jù)下列現(xiàn)象分析判斷電路故障（設(shè)電路中只有一個故障）
V A


S

圖7
（1）S閉合后，電燈不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障原因是（分析：電燈不亮，電流表無示數(shù)，是某處開路造成的，電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩側(cè)的電路與電壓表能形成通路，即電燈燈絲斷了。）
（2）S閉合后，電燈亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障原因是（分析：電燈亮，電壓表有示數(shù)，說明這個電路是通路，電流表無示數(shù)，則是電流表被短路造成的。）
（3）S閉合后，電燈不亮，電壓表無示數(shù)，電流表被燒壞，故障原因是（分析：電燈不亮，電壓表無示數(shù)，是電燈被短路或者和電燈串聯(lián)的電路某處斷路造成的，又因為電流表被燒壞，所以是電燈被短路造成的。）

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