电源电压不为零而电流为零;若外电路某两点之间的电压不为零,则这两点间有断点,但这两点与电源连接部分无断点 有电流通过电路而电压为零 如图3所示,电灯L标有"4 V 1 W",滑动变阻器R的总电阻为50 Ω.当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45 A.由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5 A,电压表示数为10 V.若导线连接完好,电路中各处接触良好.试问:
图3
(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
(3)电源的电动势和内电阻为多大?
【解析】 (1)电路发生故障后,电流表读数增大,路端电压U=U2=I2R2也增大,因此外电路总电阻增大,在外电路某处一定发生了断路.由于电流表有读数,R2不可能断路,电压表也有读数,滑动变阻器R也不可能断路,因此,只可能是电灯L发生断路.
(2)L断路后,外电路只有R2,因无电流流过R,电压表示数即为路端电压U2=U端=10 V,R2==Ω=20 Ω.L未断路时恰好正常发光,UL=4 V,IL==0.25 A,U端′=U2′=I2′·R2=0.45×20 V=9 V,R===Ω=20 Ω.
(3)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,故障前E=9+(0.45+0.25)r,故障后E=10+0.5r,得r=5 Ω,E=12.5 V.
【答案】 (1)见解析 (2)20 Ω (3)12.5 V 5Ω
[针对训练]
2.如图4所示,用电压表检查电路的故障,测得Uad=5.0,Ucd=0 V,Uab=5.0 V,则此故障可能是( )