電阻、電容在電路中的故障特徵及檢測方法
一、電阻串聯電路故障特徵及故障處理1、串聯電路中短路特徵下圖所示是串聯電路短路示意圖。 電路中原來電阻R1和R2串聯, 現在電阻R2被短路, 這時串聯電路中會發生下列一些變化。
1) 在電阻R2短路後, 串聯電路中只有電阻R1的存在, 此時電路的總阻值減小, 就等於電阻R1的阻值。
2) 由於電路中的直流工作電壓+V大小沒有變化, 而串聯電路的總租值減小了, 所以串聯電路在電阻R2短路後電流會增大。 電路中電流增大量的多少與被短路電阻R2的阻值有關, 如果R2的阻值比較大, 短路後串聯電路中的電流增大量就比較大, 這會造成電源+V的過電流(簡稱過流), 當電源+V無法承受過大的電流時, 電源就有被燒壞的危險。 所以串聯電路中短路現象是有害的。
3) 同時, 由於增大的電流也流過了串聯電路中的其它電阻器(如R1), 也會對其它電阻器造成過流,
4) 串聯電路中, 如果測量時發現流過某元器件的電流增大了, 說明串聯電路中存在短路現象。 由於串聯電路中某個電阻短路後電流會增大, 這樣, 流過串聯電路中其它電阻器的電流也將會增大, 其它電阻器上的電壓降就會增大。
5) 串聯電路中的短路故障是嚴重故障, 它會因為流過串聯電路中的電流增大而有損壞串聯電路中所有元器件的危險。
2、串聯電路中開路特徵說明電阻串聯電路發生開路現象時, 無論串聯電路中的哪個環節出現了開路, 電路都將變現為一種現象, 即電路中沒有電流的流動。
在串聯電路中, 一般情況下開路故障對電路的危害不大。 但是, 對於負載回路的開路, 有時因為負載開路導致負載的驅動電路電壓升高, 造成驅動電路出現故障。
3、 電阻串聯電路故障分析下表所示是電阻R1和R2串聯式電路的故障分析綜述
檢查電阻串聯電路故障的方法有許多種, 如可以分別用萬用表歐姆檔測量電路中各電阻的阻值等。 但是故障檢修中往往會根據故障現象和具體電路情況, 靈活選擇檢查方法。
使用電壓檢查法對電阻串聯電路故障檢查的過程和方法。
1)開路故障檢測方法
如果電路工作在直流電路中, 用萬用表直流電壓檔測量R1兩端的電壓(兩隻表筆分別接在R1兩根引腳上),
如果電路工作在交流電路中, 那麼將萬用表的交流檔測量R1兩端的交流電壓, 使用數位表的交流電壓檔也能進行交流電路中的交流電壓測量。
2)短路故障檢查方法
理論上講, 檢查電阻串聯電路的短路故障也可以用上述測量R1兩端電壓的方法, 如果R1兩端的電壓比正常值高, 在電壓+V沒有增大時可以說明電阻串聯電路中存在短路故障, 因為只有串聯電路中存在短路才會使電路中電流增大, 才會使R1兩端電壓增大。
但是, 上述串聯電路短路故障檢查存在一個問題, 就是必須知道R1兩端的正常電壓是多少, 否則無法判斷電路中的電流是不是增大了, 所以這一檢查方法存在有不足之處。
二、電阻並聯電路故障檢測及處理方法1、並聯電路中電阻短路特徵如下圖所示是並聯電路中電阻R2被一根導線短路後的示意圖。
電路中,電阻R1與R2構成並聯電路,但是R2被短路了,這樣電路中的電阻R1也同樣被短路。這一並聯電路中的R2被短路後,電路就會發生如下變化:
並聯電路中,起主要作用的是阻值小的電阻器,這是並聯電路的一個中亞特性。電阻R2被短路後,這條短路線就相當於一個電阻為零的"電阻器"並聯在R1和R2上,相當於是三隻電阻器的並聯電路。
在電阻R2短路後,流過電阻R2的電流為零,因為電流從阻值較小的短路線流過,而不從電阻值比較大的R2流過。同理,電阻R1中的電流I1也為零。由此可見,在並聯電路中出現短路現象後,原來電路中的電阻R1,R2中均沒有電流流過,這種情況的短路對電阻R1和R2沒有危害,電流都集中流過短路線,這是電阻並聯電路短路的一個特徵。
根據歐姆定律可知,由於短路線電阻值幾乎為零,此時流過短路線的電流理論上為無窮大。實際電路中,由於電源+V的內阻影響,電流不會為無窮大,但絕對是很大的,而這一電流就是電源+V所流出的電流,顯然這時對電源+V而言是重載,將有燒壞電源+V的危險。
上面所說的R2短路是指R2兩根引腳之間被另一根導線短路,在自然發生的短路中情況並非如此,而是電阻器本身內部發生了短路,這時就會有很大的電流流過短路的電阻器,將這一電阻器燒壞,顯然這種元器件本身短路與元器件引腳之間被導線短路是不同的。但是對電源而言,這兩種短路對電源的危害是一樣的。
2、並聯電路中的開路特徵下圖所示是並聯電路中電阻R2開路後的示意圖。電路中,電阻R1與R2構成並聯電路,但是R2開路了,這樣電路中就只有電阻R1。
電阻R2的開路具體可以表現為這樣幾種形式:一是電阻器兩根引腳之間的電阻體某處開裂;二是電阻器的一根引腳斷路;三是電阻器兩根引腳所在的銅箔線路某一處開裂。
這一並聯電路中的R2開路後,電路會發生如下變化:
1) 這一並聯電路的總電阻值增大,原先總電阻為R1與R2的並聯值,現在為R1,R1的阻值大於R1與R2的並聯值。
2) 對於直流工作電壓+V而言,電阻R1和R2是這一直流工作電壓的負載。當負載電阻比較大時,流過負載的電流就比較小,也就是要求電源+V流出的電流比較小。通常將這一狀態成為電源的負載比較輕。當負載電阻比較小時,流過負載的電流就比較大,也就是要求電源+V流出的電流比較大。通常將電路的這一狀態稱為負載比較重。當並聯電路中的某只電阻開路後,電路的總電流下降,說明電源的負載減輕了。
3) 電阻R2支路中的電流為零,電阻R1支路中的電流減小。並聯電路的總電流減小,因為R2支路中的電流為零了。R2支路開路後,這一並聯電路的總電流不是為零,只是減小,這一點與串聯電路不同。
3、並聯電路故障分析下表所示是電阻R1和R2並聯時電路故障分析綜述。
4、電阻並聯電路故障檢查方法電阻並聯電路的開路故障和短路故障檢查方法與電阻串聯電路有所不同,這是因為並聯電路和串聯電路的結構不同。
1)開路故障檢查方法
電路斷電的情況下,用萬用表歐姆檔測量並聯電路的總電阻(兩根表筆分別接電路地線和電源+V端),正常情況下測量的總電阻應小於R1,也小於R2。
如果測量的阻值大於或等於R1和R2中的任一個,說明電路中R1或R2開路。具體是哪只電阻開路要具體分析,或改用測量每個支路電路的方法來確定。
2)短路故障的檢查方法
如果測量的總電阻為零,說明這一並聯電路存在短路故障,短路的具體部位和性質不能確定。需要進一步檢查。但已經能夠確定這一並聯電路存在短路故障。它確定了故障電路的範圍,同時明確了進一步檢查的方向。
5、負載短路對電源的影響如果電源電路的負載短路,如下圖所示,由於負載電阻R被短路,使負載R兩端的電壓為零,這樣流過負載的電流為零。
流過負載的電流為零,但並不是表示流過電源的電流也為零,恰恰相反,流過電源的電流增大了很多,由於負載電阻短路,電源處於短路所在的回路中,此時這一回路中的電流稱為短路電流。
由於短路時流過電源的電流很大,這一電流是電源輸出的,它全部流過電源內部的內電阻,電源起初會發熱升溫,溫度高到一定程度後就超出了電源的承受能力,最終會燒壞電源電路的這種狀態稱為電源短路。
負載電路開路和短路對電源的影響有所不同。
短路影響電路發生短路是相當危險的,很容易損壞電源和電路中的其他元件,使用中,要防止電源短路。
發生短路時,電源的端電壓為0V。
開路影響負載電阻開路時電路中沒有電流的流動,即沒有電流流過負載和電源本身。對於電源而言,這種狀態稱為電源的空載,相當於電源沒有接入負載。
開路後,對負載沒有危險,一般情況下,對電源也不存在危害,但有些情況下,負載開路也會損壞電源。
所以這一檢查方法存在有不足之處。二、電阻並聯電路故障檢測及處理方法1、並聯電路中電阻短路特徵如下圖所示是並聯電路中電阻R2被一根導線短路後的示意圖。
電路中,電阻R1與R2構成並聯電路,但是R2被短路了,這樣電路中的電阻R1也同樣被短路。這一並聯電路中的R2被短路後,電路就會發生如下變化:
並聯電路中,起主要作用的是阻值小的電阻器,這是並聯電路的一個中亞特性。電阻R2被短路後,這條短路線就相當於一個電阻為零的"電阻器"並聯在R1和R2上,相當於是三隻電阻器的並聯電路。
在電阻R2短路後,流過電阻R2的電流為零,因為電流從阻值較小的短路線流過,而不從電阻值比較大的R2流過。同理,電阻R1中的電流I1也為零。由此可見,在並聯電路中出現短路現象後,原來電路中的電阻R1,R2中均沒有電流流過,這種情況的短路對電阻R1和R2沒有危害,電流都集中流過短路線,這是電阻並聯電路短路的一個特徵。
根據歐姆定律可知,由於短路線電阻值幾乎為零,此時流過短路線的電流理論上為無窮大。實際電路中,由於電源+V的內阻影響,電流不會為無窮大,但絕對是很大的,而這一電流就是電源+V所流出的電流,顯然這時對電源+V而言是重載,將有燒壞電源+V的危險。
上面所說的R2短路是指R2兩根引腳之間被另一根導線短路,在自然發生的短路中情況並非如此,而是電阻器本身內部發生了短路,這時就會有很大的電流流過短路的電阻器,將這一電阻器燒壞,顯然這種元器件本身短路與元器件引腳之間被導線短路是不同的。但是對電源而言,這兩種短路對電源的危害是一樣的。
2、並聯電路中的開路特徵下圖所示是並聯電路中電阻R2開路後的示意圖。電路中,電阻R1與R2構成並聯電路,但是R2開路了,這樣電路中就只有電阻R1。
電阻R2的開路具體可以表現為這樣幾種形式:一是電阻器兩根引腳之間的電阻體某處開裂;二是電阻器的一根引腳斷路;三是電阻器兩根引腳所在的銅箔線路某一處開裂。
這一並聯電路中的R2開路後,電路會發生如下變化:
1) 這一並聯電路的總電阻值增大,原先總電阻為R1與R2的並聯值,現在為R1,R1的阻值大於R1與R2的並聯值。
2) 對於直流工作電壓+V而言,電阻R1和R2是這一直流工作電壓的負載。當負載電阻比較大時,流過負載的電流就比較小,也就是要求電源+V流出的電流比較小。通常將這一狀態成為電源的負載比較輕。當負載電阻比較小時,流過負載的電流就比較大,也就是要求電源+V流出的電流比較大。通常將電路的這一狀態稱為負載比較重。當並聯電路中的某只電阻開路後,電路的總電流下降,說明電源的負載減輕了。
3) 電阻R2支路中的電流為零,電阻R1支路中的電流減小。並聯電路的總電流減小,因為R2支路中的電流為零了。R2支路開路後,這一並聯電路的總電流不是為零,只是減小,這一點與串聯電路不同。
3、並聯電路故障分析下表所示是電阻R1和R2並聯時電路故障分析綜述。
4、電阻並聯電路故障檢查方法電阻並聯電路的開路故障和短路故障檢查方法與電阻串聯電路有所不同,這是因為並聯電路和串聯電路的結構不同。
1)開路故障檢查方法
電路斷電的情況下,用萬用表歐姆檔測量並聯電路的總電阻(兩根表筆分別接電路地線和電源+V端),正常情況下測量的總電阻應小於R1,也小於R2。
如果測量的阻值大於或等於R1和R2中的任一個,說明電路中R1或R2開路。具體是哪只電阻開路要具體分析,或改用測量每個支路電路的方法來確定。
2)短路故障的檢查方法
如果測量的總電阻為零,說明這一並聯電路存在短路故障,短路的具體部位和性質不能確定。需要進一步檢查。但已經能夠確定這一並聯電路存在短路故障。它確定了故障電路的範圍,同時明確了進一步檢查的方向。
5、負載短路對電源的影響如果電源電路的負載短路,如下圖所示,由於負載電阻R被短路,使負載R兩端的電壓為零,這樣流過負載的電流為零。
流過負載的電流為零,但並不是表示流過電源的電流也為零,恰恰相反,流過電源的電流增大了很多,由於負載電阻短路,電源處於短路所在的回路中,此時這一回路中的電流稱為短路電流。
由於短路時流過電源的電流很大,這一電流是電源輸出的,它全部流過電源內部的內電阻,電源起初會發熱升溫,溫度高到一定程度後就超出了電源的承受能力,最終會燒壞電源電路的這種狀態稱為電源短路。
負載電路開路和短路對電源的影響有所不同。
短路影響電路發生短路是相當危險的,很容易損壞電源和電路中的其他元件,使用中,要防止電源短路。
發生短路時,電源的端電壓為0V。
開路影響負載電阻開路時電路中沒有電流的流動,即沒有電流流過負載和電源本身。對於電源而言,這種狀態稱為電源的空載,相當於電源沒有接入負載。
開路後,對負載沒有危險,一般情況下,對電源也不存在危害,但有些情況下,負載開路也會損壞電源。