电路故障判断：断路与短路的实验现象及推理

一、 断路与短路的定义

断路：电路中某处断开，电流无法通过，电阻无穷大（如导线断裂、用电器损坏等）。

短路：电流绕过部分用电器，直接通过低电阻路径流动（如导线直接连接用电器两端或电源两极）。

二、 实验现象与推理

1. 断路现象

电流表现：

电流表无示数（整个电路无电流）。

用电器均不工作（如灯泡不亮）。

电压表现：

若电压表并联在断路部分两端，示数接近电源电压（断路处分担全部电压）。

其他正常部分电压为0。

推理示例：

串联电路：两灯均不亮，电流表无示数，电压表测某灯两端电压为电源电压 → 该灯断路。

并联电路：某支路断路不影响其他支路，但干路断路会导致所有支路停止工作。

2. 短路现象

电流表现：

电流表有示数（电流增大，可能超过量程）。

部分用电器不工作（如一个灯泡亮，另一个不亮）。

电压表现：

若电压表并联在短路部分两端，示数为0（短路处电阻趋近于0）。

其他正常部分电压等于电源电压。

推理示例：

用电器短路：某灯不亮，电流表有示数，电压表测该灯两端电压为0 → 该灯短路。

电源短路：电流极大，可能烧毁电源或导线，用电器均不工作。

三、 判断方法总结

1. 电流表初步判断：

无电流：断路。

有电流：可能存在短路或部分电路正常。

2. 电压表定位故障：

电压表有示数：并联部分断路（示数接近电源电压）。

电压表无示数：并联部分短路或电路正常。

3. 实验检测法：

导线或电流表并联：若并联后电路恢复工作，则被并联部分断路。

电压表分段测量：逐步缩小故障范围（如测得某两点电压为电源电压，则两点间断路）。

四、 典型案例分析

1. 串联电路故障：

现象：两灯均不亮，电压表测L1两端电压为6V（电源电压）。

推理：L1断路（电压表串联后分担全部电压）。

2. 并联电路故障：

现象：一灯亮，另一灯不亮，电流表有示数。

推理：不亮的灯所在支路断路（并联支路互不影响）。

3. 滑动变阻器故障：

现象：调节滑片时电压表示数不变，电流表示数变化。

推理：滑动变阻器短路（导线直接连接两端）或断路（滑片接触不良）。

五、 口诀与技巧

断路与短路口诀：

串联电路：两灯不亮→断路；一灯不亮→短路。

并联电路：一灯不亮→支路断路；两灯不亮→干路断路。

电压表判断法：

断路处：电压表测其两端时示数等于电源电压。

短路处：电压表测其两端时示数为0。

通过上述实验现象与逻辑推理，可以快速定位电路故障类型及位置，结合电表测量和分段排查，能有效解决实际问题。