1、1浅谈断路和短路故障及应用摘 要：自从人类发明发电机以来，电给人们的生活带来了许许多多的方便，直至今天，人们的生活已经离不开电，电成为我们生活中不可缺少的东西，它能给我们 带来光明，舒适和欢乐。 关键词：电路 短路 断路 故障 控制 应用 中图分类号：TM5 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）02-0278-02 电的使用是和我们日常生活中的用电器联系在一起的，比如灯泡照明、电视机播放录像、电冰箱储藏食品等等，而这些用电器的使用都离不开电路，所以电路的知识和我们的生活是息息相关的。在我们使用这些用电器的时候，有时电路会出现故障导致用电器无法正常使用，这就需要我们进行电路分
2、析，找出故障的原因，从而解决问题。而断路和短路现象是日常用电中经常出现的两种故障，一般来讲断路和短路都是我们所不希望的，即断路和短路都是不好的现象，但是事物都具有两面性，在有些时候，断路和短路对我们的生产和生活也有有利的一面，比如利用断电器和保险丝可以保护用电器，利用短路可以实现对用电器的控制等等。深入的探究断路和短路现象，对于我们的日常用电具有重要的现实意义。 一、何为断路，何为短路 二、断路和短路的特点分析。 21.断路特点：对于断路状态，电流为零，断开处的电压即为电源的电压。 由于断路状态下，整个电路在某处断开，所以在断开处导线连接的是空气，一般来讲空气是绝缘体，故电阻很大，所以断路状态
3、下电路中的电流几乎为零，再根据分压关系，串联电路中元件的电阻与电压成正比，所以电压几乎都降落在断开处，即断开处两端的电压就等于电源的电压。 2.短路的特点：电路中如果将电源短路则由于回路中电阻几乎为零，故会在回路中产生很大的电流，进而会引起电源或者某部分电路发热烧毁电源或电路。如果是回路中某一个用电器被短路，则电流不会流过该用电器，用电器无法使用。我们可以用并联电路的特点来分析用电器的短路。 三、造成断路和短路的原因 断路的原因一般就是电路中某处断开，或是用电器自身损坏使电路断开。有时候短路也会造成断路，我们考虑如果一个电路中电源被短路，那么回路的电流会很大，从而电路严重发热，这将会导致烧毁电
4、源，或电路中的用电器或是导线，从而使电路断开。 生活中造成线路中短路现象的原因有很多，主要有以下几个方面： 1.元件损坏，例如设备绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展成为短路。 2.气象条件影响，例如雷击过后造成的闪烁放电，由于风灾引起架空线断线和导线覆冰引起电线杆倒塌等。 33.人为过失，例如工作人员带负荷拉闸，检修线路或设备时未排除接地线合闸供电，运行人员的误操作等。人为破坏，如偷电线和美国的科索沃战争、伊拉克战争时使用的碳纤维弹。 4.其他原因，例如挖沟损伤电缆，鸟兽风筝跨接在载流裸导体上等。四、断路和短路的后果 如果某个回路发生断路，那么根据断路的特点，回路中就
5、不会有电流通过，因而会导致用电器不能通电而停止工作，同样，如果某用电器被短路，那么也不会有电流通过用电器，所以断路和短路都会使用电器停止工作。我们可以通过一个实验来验证一下，即选择一节干电池做电源，若干根导线，一个开关，加上一个滑动变阻器，还有小灯泡，将他们串联成一个回路，开关处于断开时，我们发现小灯泡是不亮的，原因是电路处于断路状态。 如果按着上图所示连接电路，当开关断开时，我们发现小灯泡是亮的，而如果将开关闭合，我们发现小灯泡不亮，经分析，我们知道开关闭合则小灯泡被短路，故电流绕过灯泡，从开关处流过，所以灯泡没有电流通过，故灯泡不亮，即短路造成小灯泡不能正常工作。像这种电路中部分用电器被短
6、路而导致用电器无法使用的现象可以叫做局部短路，局部短路是一种安全性的短路，只会使部分用电器停止工作，但是如果是电源短路，则有可能引起重大事故。一般来讲短路的情况要复杂一些，短路造成的有害后果有以下几个方面：1.产生大电流，有时会产生上万甚至十几万安的大电流。因此会产生大量的热量，损毁设备，电弧会将4许多元件短时间融化。同时，产生的电流还会带来一定的电磁力，它同样会损坏设备。同样可能造成重大火灾及伤害时间。 2.造成低电压：它会使电气设备无法正常工作。这种危害在医院矿山时会引起危险。 3.干扰抑制与破坏系统的稳定运行。 4.线损，热损，无功功率等增大。 5.影响通信，通讯等。 五、断路和短路的有
7、效利用 的确，断路和短路现象在大多数人眼里是很糟糕的现象，但自然界的事物都是具有双重性的，如果我们去研究它在生活中的正反应用，就可以把这种糟糕的现象利用起来，也就是废物利用。所以说断路和短路现象的确是不好的现象，但断路和短路现象也有它的用武之地。 1.保险丝的应用 保险丝，又称熔断器、熔丝，是一种连接在电路上用以保护电路的一次性元件，当电路上电流过大时，使其中的金属线或片产生高温而熔断，导致开路而中断电流，以保护电路免于受到伤害。保险丝就是利用了高温熔断，产生断路现象使电路中电流消失，从而保护用电器，使用电器免受大电流的伤害。保险丝应该选用合适的材料和合适的尺寸制造而成，一般保险丝由三个部分组
8、成：一是熔体部分，它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格保险丝的熔体，材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能地小且要一致，最重要的是熔断特性要一致；二是电极部分，通常有两个，它是熔体与电路联接的重要部件，它必须有良好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻；三是支架部分，保险丝的熔体一般都纤细柔软的，支架的作用就是将熔体固定5并使三个部分成为刚性的整体便于安装、使用，它必须有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象。 2.短路在控制中的应用 如果经过精心的设计，短路现象是可以服务于人类的，比如报警器、电视机的遥控开关等。我们以电视
9、机的遥控开关为例分析一下短路的应用，将图 2 中的小灯泡换成电视机，就变成了电视机的开关控制电路，当我们按遥控器使电键闭合时，电视机被短路，所以电视机被关闭，当我们按遥控器使电键断开时，电视机被接入回路中，故电视机被打开。很明显电视机的遥控开关是一种局部短路现象，利用局部短路可以实现很多功能，主要有电路控制、监测指示及温度控制等。 由此可见，不论是短路还是断路，都有它们可爱的一面，只要我们勤于思考，利用所学知识，精心设计，就可以让断路和短路服务于人类。六、总结 断路和短路是电路知识里面的两个不同的基本现象，各有各的特点，理解好和应用好这两种现象对我们的生活和生产是极其有益的。断路和短路现象的确给我们带来了不少危害，但如果我们主动的利用它，就会使它有价值的一面被应用起来，把正反应用相结合。
