| 侃侃“短路” |
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| 一、短路的概念
在正常供電的電路中，電流是流經(jīng)導(dǎo)線和用電器，再回到電源上成一個閉合回路的。但是如果在電流通過的電路中，中間的一部分有兩根導(dǎo)線碰在一起時，或者是被其他電阻很小的物體短接的話，就成為短路了。短路時，電源電流就不通過用電器，只通過電源局部的導(dǎo)線，這樣電流就只通過電阻很小的捷徑，因此就增大了這個電路中的電流。這種電流可以達到正常電流的幾倍，甚至幾十倍或更多。這種過大的電流會使用電設(shè)備或?qū)Ь€發(fā)熱而燒壞。通常情況下，這是一種嚴(yán)重而應(yīng)該盡可能避免電路的故障。
二、短路的分類
通路、開路和短路是電路的三種狀態(tài)。其中短路又可分為電源短路和用電器短路兩種情況。用一根導(dǎo)線將電源的兩極直接連接起來，叫做電源短路。此時電路中的電流很大，會把電源燒壞，因此必須避免電源短路的情況發(fā)生。用導(dǎo)線把用電器的兩端直接連接起來，叫做用電器短路。常把連在用電器兩端的這條導(dǎo)線叫做短路導(dǎo)線。用電器短路時，電流不通過用電器而直接從短路導(dǎo)線中通過。用電器短路的情況，有的時候可以被利用。為了與電源短路相區(qū)別，用電器短路也常常被稱為短接。
三、短路發(fā)生的原因
學(xué)生實驗電路中，可能導(dǎo)致短路的元件有：導(dǎo)線、開關(guān)、電流表、滑動變阻器的滑片。如圖1是它們使電路發(fā)生短路時的局部電路圖。發(fā)生短路的主要原因可能是電路連接錯誤或操作錯誤。
圖1
家庭電路中，由于種種原因相接或相碰，產(chǎn)生電流忽然增大的現(xiàn)象稱短路。在短路電流忽然增大時，其瞬間放熱量很大，大大超過線路正常工作時的發(fā)熱量，不僅能使絕緣燒毀，而且能使金屬熔化，引起可燃物燃燒發(fā)生火災(zāi)。造成短路的主要原因有：1．線路老化，絕緣破壞而造成短路；2．電源過高電壓，造成絕緣擊穿；3．小動物（如蛇、野兔、貓等）跨接在裸線上；4．人為的多種亂拉亂接造成；5．室外架空線的線路松弛，大風(fēng)作用下碰撞；6．線路安裝過低與各種運輸物品或金屬物品相碰造成短路。
四、家庭電路短路危害的防止
防止短路火災(zāi)，首先要嚴(yán)格按照電力規(guī)程進行安裝、維修，根據(jù)具體環(huán)境選用合適導(dǎo)線和電纜。其次，強化維修管理，盡量減少人為因素，經(jīng)常用儀表測量電線的絕緣程度。第三要選用合適的安全保護裝置。當(dāng)采用熔斷器保護時，熔體的額定電流不應(yīng)大于線路長期允許負(fù)載電流的2．5倍；用自動開關(guān)保護時，瞬時動作過電流脫扣器的整定電流不應(yīng)大于線路長期允許負(fù)載電流的4．5倍。熔斷器應(yīng)裝在引線上，變壓器的中性線上不允許安裝熔斷器。
五、家庭電路短路故障點的查找
查找支路熔斷的保險絲或保險管，即可查找到短路故障點。當(dāng)形成短路故障點的可能范圍較大時，可用“挑擔(dān)法”查找短路故障點。以照明電路為例：若有一人多盞燈的照明電路已短路，可先將所有燈的開關(guān)關(guān)上，用一只較大功率的燈泡（如100W）跨接在已熔斷保險絲的兩端，再分別開啟，關(guān)斷支路上的燈泡，當(dāng)開啟某燈泡不亮，而跨接較大功率的燈泡亮度突然增大時，則此支路燈泡為短路故障點。用“挑擔(dān)法”查找短路故障點，需接通電路，再次供電，這對某些貴重、精密儀器很不安全。因此，在實驗室中常用萬用電表測定電源外電路電阻值的方法，查找短路故障點。
六、短路現(xiàn)象的應(yīng)用
1．特殊電路設(shè)計
例如：小轎車的儀表盤上，有一個顯示汽車車門關(guān)閉狀況的指示燈。只要四個車門中有一個沒關(guān)閉（此時裝在車門上的電路開關(guān)處于斷開），電燈與電阻串聯(lián)，指示燈就發(fā)光提醒。該裝置工作原理圖如圖2所示。只有四個車門全關(guān)閉時，電燈被短路，只有電阻接入電路，此時燈泡不發(fā)光，顯示車門已經(jīng)關(guān)閉好。
2．用電器功率檔位調(diào)節(jié)
如圖3所示為一種電烙鐵的結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖，發(fā)熱電阻絲R與小燈泡L組成串聯(lián)電路。烙鐵柄上有一個常開按鈕開關(guān)S2。只閉合電鍵S1時，發(fā)熱電阻絲R與小燈L串朕，電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)而維持一定溫度。當(dāng)需要焊接時，手握烙鐵柄，將常開按鈕S2閉合，使電燈L短路，電阻絲發(fā)熱量增多，使溫度很快上升至焊絲的熔點，可進行焊接。
3．查找電路斷路故障點
例如：有一串節(jié)日用小彩燈，由24只小燈泡串聯(lián)后接在220V的電源上，使用時由于某一只小燈泡燈絲被燒斷而使其余小燈泡全部熄滅，因為彩燈上涂有顏色，致使無法看清是那一只小燈泡的燈絲斷了。有一種既安全又簡單可行的辦法，可以查出故障所在。具體方法是：用一段導(dǎo)線，依次將各燈短路，直到發(fā)現(xiàn)短路一只燈泡時其它都亮了，也就找到了斷絲燈泡。 |
