巧用Ａ、Ｖ电表判别电路故障

牛吉勇

初中物理电学部分，无论是串联电路还是并联电路或者串并联混合的电路，其常见的实验电路故障有：①断路；②短路；③接触不良；④电表自身存在故障；⑤电源故障。对于测量电表自身存在的故障和电源故障，一般较为容易判断。对于实验电路中的断路、短路和接触不良，通常情况下，我们可以利用电流表A和电压表V自身的特点，进行分析和判断，可以较快而准确地判断、识别出实验电路中的故障位置及故障类型。

一、利用电流表A自身内阻极小的特点，进行电路故障判断

电流表A自身内阻极小，在电路中的阻值等同于一根导线的阻值。因此电流表只能与被测用电器串联，可以把它所联入的电路部分当作一根接通的导线来看。

由于有这样的特性，根据电流表A在电路中指针示数的变化情况，可以对电路故障作出判断与识别。

电流表A在测量时，必须与被测用电器串联。当电路中有电流通过时，其指针会偏转一定角度。正常时，指针常在刻度盘示数的中央附近；当电流过大时，指针正向偏转角度特别显著，常超过最大值；指针不动，则表明没有电流通过。下面通过实例说明。

例1如图1所示，A表自身无故障，且两端接触良好，电源电压保持不变。

①如果指针在刻度盘中央附近，则表明该电路处于正常状态；

②如果A表指针突然变大且超过量程，那么在R处存在短路故障；

③如果指针不动，则在R处存在断路故障。

④如果A表指针左右不停的摆动，则说明R两端存在故障是接触不良。

以上方法可以总结为几句顺口溜来帮助记忆：

A表测流有故障，

巧学妙技来帮忙。

针过半，是正常；

针不动，成断路；

针超程，为短路。

注：“流”即电流。“针”即电表指针，“过半”即指针超过刻度盘示数一半，“超程”即超过量程。

二、利用电压表V自身内阻很大的特点，进行电路故障判断

电压表V自身内阻极大，在电路中的阻值可以近似地认为是一处断路。因此电压表所联入的部分，我们可以把它看作电流不经过电压表，是一处断路。因此V表在电路中，只能与被测用电器并联。

由于电压表有这样的特点，根据电压表V在电路中指针示数的变化情况，也可以对电路故障作出判断与识别。

电压表V在测量时，必须与被测用电器并联。正常情况下，电压表指针示数在刻度盘的中央附近；当被测部分是一根导线，其阻值可以认为是“0 Ω”，则V表指针不动，仍在“0 V”位置（用电器两端，被一根导线相连，就是“短路”）；当电压表所测部分出现断路，由于电压表V并联于所测部分，其两端仍与电源两端相连通，所以电压表V的示数等于电源电压。举例说明如下。

例2如图2所示,电压表V正常，且两端接触良好，电源电压保持不变。

①若电压表V的指针示数在刻度盘中央附近，则说明电路处于正常状态；

②若电压表V的示数突然变大，与电源电压相等，则R部分可能存在断路故障；

③若电压表V的示数突然变为“0 V”，则表明在R部分可能存在短路故障；

④如果V表指针左右不停的摆动，则说明R两端存在的故障是接触不良。

以上规律，可以总结为以下几句顺口溜来帮助记忆：

V表测压出问题，

冷静思考有规律；

针过半，是正常；

针不动，成短路；

针变大，为断路。

注：“测压”即测量电压。“变大”即电压表示数等于电源电压。

三、电流表A、电压表V同时使用出现故障时，电路故障判断与识别的规律

在实验电路中，A、V两表同时使用，有故障出现时，电压表和电流表各有不同的特征。

（1）若A表无示数，V表示数为电源电压，则V表所测部分为断路。

（2）若A表示数突然变得很大，而V表无示数，则V表所测部分为短路。

（3）若A、V两表均无示数或时有时无，则电路中其他部分可能存在断路或接触不良。以下举例说明。

例3如图3所示，电源电压保持不变。在A、V两表测量过程中出现故障。

①A表无示数，V表示数为电源电压，则R部分可能存在断路故障；

②若A表示数突然变得很大，而V表无示数，则V表所测部分存在短路故障；

③若A、V两表均无示数或时有时无，则电路中其他部分可能存在断路或接触不良故障。

以上规律，可以总结为以下几句顺口溜来帮助记忆：

实验电路AV现，

逐个分析不慌乱.

A无V源，V断路；

V无A大，V短路；

A、V续断触不良。

注：“A无”即电流表A无示数,“V源”即电压表V示数等于电源电压,“V断路”即电压表所测部分出现断路,“V无”即电压表V无示数,“A大”即电流表A的示数极大,“V短路”即电压表所测部分出现短路。

练一练

1. 如4图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器滑片P不动，当闭合开关S时：

①若A表无示数，V表示数为电源电压，则在（）和（）点之间可能存在（）故障；

②若A表示数突然变得很大，而V表无示数，则在（）和（）两点间可能存在（）故障；

③若A、V两表均无示数或时有时无，则电路中其他部分可能存在（）或（）故障。

2. 如图5所示，电源电压不变。闭合开关后，发现L与L两灯均不发光，电压表V示数几乎为零，而电压表V示数与电源电压相等。则在灯（）处存在（）故障。

3. 为研究灯泡的发光情况，小明设计了如图6所示的电路进行实验。电路中两个灯泡规格相同（额定电压均为1.5 V）、电源电压恒为3 V。实验时，当开关闭合后，两灯泡发光，一段时间后，两灯泡突然熄灭，但电压表仍有示数。经检查，除灯泡外其余器材的连接良好。请简述造成这种情况的可能原因。（写出两种，并在每种原因中说明两灯的具体情况）

原因一：___________________。

原因二：___________________。

【参考答案见P79】