電阻、電容在電路中的故障特征及檢測方法

一、電阻串聯(lián)電路故障特征及故障處理

1、串聯(lián)電路中短路特征

下圖所示是串聯(lián)電路短路示意圖。電路中原來電阻R1和R2串聯(lián)，現(xiàn)在電阻R2被短路，這時串聯(lián)電路中會發(fā)生下列一些變化。

1） 在電阻R2短路后，串聯(lián)電路中只有電阻R1的存在，此時電路的總阻值減小，就等于電阻R1的阻值。

2） 由于電路中的直流工作電壓+V大小沒有變化，而串聯(lián)電路的總租值減小了，所以串聯(lián)電路在電阻R2短路后電流會增大。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，短路后串聯(lián)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(lián)電路中短路現(xiàn)象是有害的。

3） 同時，由于增大的電流也流過了串聯(lián)電路中的其它電阻器（如R1），也會對其它電阻器造成過流，所以也存在損壞它們的危險。

4） 串聯(lián)電路中，如果測量時發(fā)現(xiàn)流過某元器件的電流增大了，說明串聯(lián)電路中存在短路現(xiàn)象。由于串聯(lián)電路中某個電阻短路后電流會增大，這樣，流過串聯(lián)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(lián)電路中的短路故障是嚴重故障，它會因為流過串聯(lián)電路中的電流增大而有損壞串聯(lián)電路中所有元器件的危險。

2、串聯(lián)電路中開路特征說明

電阻串聯(lián)電路發(fā)生開路現(xiàn)象時，無論串聯(lián)電路中的哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了開路，電路都將變現(xiàn)為一種現(xiàn)象，即電路中沒有電流的流動。

在串聯(lián)電路中，一般情況下開路故障對電路的危害不大。但是，對于負載回路的開路，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(xiàn)故障。

3、 電阻串聯(lián)電路故障分析

下表所示是電阻R1和R2串聯(lián)式電路的故障分析綜述

4、電阻串聯(lián)電路故障檢測方法

檢查電阻串聯(lián)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(jù)故障現(xiàn)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(lián)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（兩只表筆分別接在R1兩根引腳上），便能知道電路是否存在開路故障

如果電路工作在交流電路中，那么將萬用表的交流檔測量R1兩端的交流電壓，使用數(shù)字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(lián)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(lián)電路中存在短路故障，因為只有串聯(lián)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(lián)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、電阻并聯(lián)電路故障檢測及處理方法

1、并聯(lián)電路中電阻短路特征

如下圖所示是并聯(lián)電路中電阻R2被一根導線短路后的示意圖。

電路中，電阻R1與R2構成并聯(lián)電路，但是R2被短路了，這樣電路中的電阻R1也同樣被短路。這一并聯(lián)電路中的R2被短路后，電路就會發(fā)生如下變化：

并聯(lián)電路中，起主要作用的是阻值小的電阻器，這是并聯(lián)電路的一個中亞特性。電阻R2被短路后，這條短路線就相當于一個電阻為零的'電阻器'并聯(lián)在R1和R2上，相當于是三只電阻器的并聯(lián)電路。

在電阻R2短路后，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，在并聯(lián)電路中出現(xiàn)短路現(xiàn)象后，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，這是電阻并聯(lián)電路短路的一個特征。

根據(jù)歐姆定律可知，由于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，由于電源+V的內(nèi)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(fā)生的短路中情況并非如此，而是電阻器本身內(nèi)部發(fā)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、并聯(lián)電路中的開路特征

下圖所示是并聯(lián)電路中電阻R2開路后的示意圖。電路中，電阻R1與R2構成并聯(lián)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(xiàn)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。

這一并聯(lián)電路中的R2開路后，電路會發(fā)生如下變化：

1） 這一并聯(lián)電路的總電阻值增大，原先總電阻為R1與R2的并聯(lián)值，現(xiàn)在為R1，R1的阻值大于R1與R2的并聯(lián)值。

2） 對于直流工作電壓+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(tài)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(tài)稱為負載比較重。當并聯(lián)電路中的某只電阻開路后，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。并聯(lián)電路的總電流減小，因為R2支路中的電流為零了。R2支路開路后，這一并聯(lián)電路的總電流不是為零，只是減小，這一點與串聯(lián)電路不同。

3、并聯(lián)電路故障分析

下表所示是電阻R1和R2并聯(lián)時電路故障分析綜述。

4、電阻并聯(lián)電路故障檢查方法

電阻并聯(lián)電路的開路故障和短路故障檢查方法與電阻串聯(lián)電路有所不同，這是因為并聯(lián)電路和串聯(lián)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并聯(lián)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于R1，也小于R2。

如果測量的阻值大于或等于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，說明這一并聯(lián)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(jīng)能夠確定這一并聯(lián)電路存在短路故障。它確定了故障電路的范圍，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，由于負載電阻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，但并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，由于負載電阻短路，電源處于短路所在的回路中，此時這一回路中的電流稱為短路電流。

由于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(nèi)部的內(nèi)電阻，電源起初會發(fā)熱升溫，溫度高到一定程度后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(tài)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(fā)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(fā)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。對于電源而言，這種狀態(tài)稱為電源的空載，相當于電源沒有接入負載。

開路后，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。