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家庭电路对于现代生活有着极其重要的意义.查找家庭电路的故障,不仅有助于加深对基础知识的理解,培养同学们学以致用的意识和解决实际问题的能力,而且可以提升他们对生活、对社会、对科技的关注和热爱.
一、家庭电路中常见的几种故障
开路:在电路中,如果接头没有接好或导线发生断裂等都会出现开路,开路时电路中无电流通过,用电器不工作.如灯丝断了,灯座、开关断路,熔丝熔断或进户线断路等.开路会造成用电器无法工作.
短路:短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路,如接在灯座两个接线柱上的火线和零线相碰,插座内两根接线相碰等.发生短路时,电路中的电阻很小,电流很大,如果得不到熔丝或空气自动开关的保护,导线将会因发热而使温度迅速升高,进而引发火灾.
过载:电路中同时工作的用电器过多或使用大功率用电器,导致电路总功率过大,并且超过了电路所能承受的安全范围,这种现象叫做过载.当出现这种情况时,电路用电器的实际电功率下降,甚至导致与短路相似的后果——熔丝熔断(空气自动开关跳闸),引发火灾.
漏电:如果导线外层或用电器的绝缘性能下降,则有电流不经用电器而直接“漏”入地下,漏电会造成用电器实际功率下降,也能造成人体触电.使用漏电保护器能预防漏电事故的发生.
接触不良:是指由于各种原因造成的电路连接处时通时断,如灯座、开关接触不良,熔丝接触不良,线路接头处接触不良等.这样会使电灯忽明忽暗,用电器不能连续工作.
连接错误:如插座的两个接线柱都接在火线(零线)上,开关接在火线上,用电器串联接在电路中等.
二、查找故障的一般方法
1.检修断路
(1)检验进户线:先用测电笔检查总闸刀开关处,如氖管发光,再把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡并联在闸刀开关下方的两个接线柱上.如灯正常发光,说明进户线正常(如灯不亮,说明进户线断路,修复进户线即可).
(2)检验各条支路:在检验进户线完好后,用测电笔检查各条支路的火线,如氖管不发光,表明该支路火线断路,应修复接通火线;如氖管发光,说明该支路火线正常.然后再用检验灯分别接到各支路中,在哪条支路中检验灯不亮,就表明该支路的零线断路了,需要修复.
2.检修短路
(1)确定短路故障:先取下干路熔断器的盒盖,将检验灯头串接入熔断器的上下两端,如检验灯能正常发光,表明电路中有短路现象.
(2)确定短路故障所在位置:将检验灯与各支路开关并联,若检验灯能正常发光,就表明这条支路短路了,只要检修这条支路就能解决问题.
另外,保险丝断,是因为短路或电路过载;保险丝没有断而灯不亮,一般情况多为断路.
三、家庭电路故障实例
例1小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮.为了找出故障原因,小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查,发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光.故障原因可能是().
A.进户线火线上的熔丝烧断
B.进户线零线断了
C.书桌边的插座与零线断开
D.书桌边的插座与火线断开
解析家庭电路中的两根电线,一根是火线,另一根是零线,它们间的电压是220V.正常情况下,零线与大地之间无电压,火线与大地之间电压是220V.测电笔的氖管只要发光,就表明它接触的是火线.这样可排除选项中的A、D,再根据把台灯插头插入其他插座,台灯能正常发光,可排除B.故选C.
答案C.
例2物理小组的同学们练习安装照明电路,接通电源之前,老师将火线上的保险丝取下,把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡连接在原来安装保险丝的位置,同时要求同学将电路中所有开关都断开,用这种方法可以检查电路是否有短路.在接通电源后,下列说法中正确的是().
A.若检验灯泡正常发光,表明电路连接无误
B.若检验灯泡不亮,但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光,表明这个开关的两端直接连到火线和零线上
C.检验灯泡不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这表明电路中出现了短路现象
D.不论将电路中用电器的开关断开还是闭合,检验灯泡均不发光,这表明电路中有短路
解析若灯泡正常发光,说明灯泡两端的电压为220V,即灯泡后面的火线和零线短路,则A错B对.而将某一电灯的开关闭合后,电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这是正常连接的现象,故C错.若检验灯泡始终不发光,则电路中发生了开路,故D错.
答案B.
例3小明买来新的三孔插座,在更换插座时,他发现自己家的老式楼房里没有安装地线.小明认为,零线在户外就已经和大地相连,把图中A孔与B点连接起来,就可以将A孔接地了.如果按小明的说法连接,当C点出现断路时,将带有金属外壳的用电器接入插座后,带来的安全隐患是().
A.用电器开关闭合时,外壳会带电,人接触外壳易触电
B.用电器开关闭合时,会短路,造成电流过大,引起火灾
C.无论用电器开关是否闭合,外壳都会带电,人接触外壳易触电
D.用电器外壳无法接地,当用电器绝缘部分破损或潮湿时,外壳才带电,人接触外壳易触电
解析用电器三眼插头的上方铜片与用电器的金属外壳在内部相连,通常情况下,三眼插座的A孔接地,将用电器的三眼插头插入后,电器的金属外壳也就接地了;但在本题中,A孔与B点相连,将三眼插头插入后,一旦用电器开关闭合,用电器的金属外壳也将会被连入电路,所以此时外壳会带电,人接触外壳就易触电.
答案A.
例4中考前,爸爸为了小亮在家有一个舒适的学习和生活环境,新买了一台空调,安装好后,刚一使用,家里所有用电器都停止了工作,经检查发现保险丝已熔断.(1)试分析保险丝熔断的原因;(2)要使接入空调后,家中所有用电器都能正常工作,该家庭电路应如何改进?
解析(1)空调的功率较大,造成电路中的电流过大,超过保险丝的熔断电流.
(2)另用两根输电线和保险丝单独给空调供电(或计算出接入空调后,家中所有用电器的总功率,确定输电线中的最大正常工作电流,据此换用较粗的输电线、合适的保险丝和电能表).
一、家庭电路中常见的几种故障
开路:在电路中,如果接头没有接好或导线发生断裂等都会出现开路,开路时电路中无电流通过,用电器不工作.如灯丝断了,灯座、开关断路,熔丝熔断或进户线断路等.开路会造成用电器无法工作.
短路:短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路,如接在灯座两个接线柱上的火线和零线相碰,插座内两根接线相碰等.发生短路时,电路中的电阻很小,电流很大,如果得不到熔丝或空气自动开关的保护,导线将会因发热而使温度迅速升高,进而引发火灾.
过载:电路中同时工作的用电器过多或使用大功率用电器,导致电路总功率过大,并且超过了电路所能承受的安全范围,这种现象叫做过载.当出现这种情况时,电路用电器的实际电功率下降,甚至导致与短路相似的后果——熔丝熔断(空气自动开关跳闸),引发火灾.
漏电:如果导线外层或用电器的绝缘性能下降,则有电流不经用电器而直接“漏”入地下,漏电会造成用电器实际功率下降,也能造成人体触电.使用漏电保护器能预防漏电事故的发生.
接触不良:是指由于各种原因造成的电路连接处时通时断,如灯座、开关接触不良,熔丝接触不良,线路接头处接触不良等.这样会使电灯忽明忽暗,用电器不能连续工作.
连接错误:如插座的两个接线柱都接在火线(零线)上,开关接在火线上,用电器串联接在电路中等.
二、查找故障的一般方法
1.检修断路
(1)检验进户线:先用测电笔检查总闸刀开关处,如氖管发光,再把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡并联在闸刀开关下方的两个接线柱上.如灯正常发光,说明进户线正常(如灯不亮,说明进户线断路,修复进户线即可).
(2)检验各条支路:在检验进户线完好后,用测电笔检查各条支路的火线,如氖管不发光,表明该支路火线断路,应修复接通火线;如氖管发光,说明该支路火线正常.然后再用检验灯分别接到各支路中,在哪条支路中检验灯不亮,就表明该支路的零线断路了,需要修复.
2.检修短路
(1)确定短路故障:先取下干路熔断器的盒盖,将检验灯头串接入熔断器的上下两端,如检验灯能正常发光,表明电路中有短路现象.
(2)确定短路故障所在位置:将检验灯与各支路开关并联,若检验灯能正常发光,就表明这条支路短路了,只要检修这条支路就能解决问题.
另外,保险丝断,是因为短路或电路过载;保险丝没有断而灯不亮,一般情况多为断路.
三、家庭电路故障实例
例1小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮.为了找出故障原因,小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,用测电笔插入书桌边的插座孔进行检查,发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光.故障原因可能是().
A.进户线火线上的熔丝烧断
B.进户线零线断了
C.书桌边的插座与零线断开
D.书桌边的插座与火线断开
解析家庭电路中的两根电线,一根是火线,另一根是零线,它们间的电压是220V.正常情况下,零线与大地之间无电压,火线与大地之间电压是220V.测电笔的氖管只要发光,就表明它接触的是火线.这样可排除选项中的A、D,再根据把台灯插头插入其他插座,台灯能正常发光,可排除B.故选C.
答案C.
例2物理小组的同学们练习安装照明电路,接通电源之前,老师将火线上的保险丝取下,把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡连接在原来安装保险丝的位置,同时要求同学将电路中所有开关都断开,用这种方法可以检查电路是否有短路.在接通电源后,下列说法中正确的是().
A.若检验灯泡正常发光,表明电路连接无误
B.若检验灯泡不亮,但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光,表明这个开关的两端直接连到火线和零线上
C.检验灯泡不亮,但将某一个电灯的开关闭合后,这个电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这表明电路中出现了短路现象
D.不论将电路中用电器的开关断开还是闭合,检验灯泡均不发光,这表明电路中有短路
解析若灯泡正常发光,说明灯泡两端的电压为220V,即灯泡后面的火线和零线短路,则A错B对.而将某一电灯的开关闭合后,电灯和检验灯泡都能发光,只是亮度不够,这是正常连接的现象,故C错.若检验灯泡始终不发光,则电路中发生了开路,故D错.
答案B.
例3小明买来新的三孔插座,在更换插座时,他发现自己家的老式楼房里没有安装地线.小明认为,零线在户外就已经和大地相连,把图中A孔与B点连接起来,就可以将A孔接地了.如果按小明的说法连接,当C点出现断路时,将带有金属外壳的用电器接入插座后,带来的安全隐患是().
A.用电器开关闭合时,外壳会带电,人接触外壳易触电
B.用电器开关闭合时,会短路,造成电流过大,引起火灾
C.无论用电器开关是否闭合,外壳都会带电,人接触外壳易触电
D.用电器外壳无法接地,当用电器绝缘部分破损或潮湿时,外壳才带电,人接触外壳易触电
解析用电器三眼插头的上方铜片与用电器的金属外壳在内部相连,通常情况下,三眼插座的A孔接地,将用电器的三眼插头插入后,电器的金属外壳也就接地了;但在本题中,A孔与B点相连,将三眼插头插入后,一旦用电器开关闭合,用电器的金属外壳也将会被连入电路,所以此时外壳会带电,人接触外壳就易触电.
答案A.
例4中考前,爸爸为了小亮在家有一个舒适的学习和生活环境,新买了一台空调,安装好后,刚一使用,家里所有用电器都停止了工作,经检查发现保险丝已熔断.(1)试分析保险丝熔断的原因;(2)要使接入空调后,家中所有用电器都能正常工作,该家庭电路应如何改进?
解析(1)空调的功率较大,造成电路中的电流过大,超过保险丝的熔断电流.
(2)另用两根输电线和保险丝单独给空调供电(或计算出接入空调后,家中所有用电器的总功率,确定输电线中的最大正常工作电流,据此换用较粗的输电线、合适的保险丝和电能表).