组件故障分析

技术人员的工作经常需要“故障排除”（定位和纠正问题）在故障电路中。良好的故障排除是一项艰巨而有意义的努力，需要对基本概念，提出假设的能力（提出的效果解释），根据其概率判断不同假设的价值的能力（一种特定原因的可能性）可能是另一个），并在应用解决方案来纠正问题时具有创造力。

尽管可以将这些技能提炼成科学的方法论，但大多数实践的故障排除者都会同意，故障排除涉及一种艺术的感觉，并且需要多年的经验才能充分发展这种艺术。

拥有的基本技能是对组件故障如何影响不同配置中电路的准备好而直观的理解。我们将在此处探索组件故障的某些效果，并在此处探索平行电路，然后在“串联平行组合电路“ 章节。

在简单的系列电路上分析故障

让我们从简单的系列电路：

由于该电路中的所有组件都以其适当的值发挥作用，因此我们可以数学上确定所有电流和电压下降：

串联电路中的短组件

现在让我们假设R₂失败短缺。短路意味着电阻现在充当一根直线，几乎没有电阻。该电路的行为将好像“跳线”线连接到R上₂（如果您想知道，“跳线”是电路中临时电线连接的常见术语）。是什么原因导致R的短暂状况₂在这个示例中对我们来说是不重要的；我们只关心它对电路的影响：

与r₂短路，无论是通过跳线还是内部电阻故障，总电阻都将减少。由于电池的电压输出是一个常数（至少在我们的理想模拟中），因此总电路电阻的降低意味着总电路电流必须增加：

随着电路电流从20毫安增加到60毫安，电压越过R₁和r₃（尚未改变电阻）也会增加，以便两个电阻掉落整个9伏。r₂，被跳线的电阻非常低，有效地从电路中消除了，从一个导线到另一个导线的电阻减小到零。因此，电压横跨R₂，即使总电流增加，也是零电压。

在系列电路中打开组件

另一方面，如果r₂失败的“开放”（耐药性都会增加到几乎无限水平）在电路的其余部分也会产生广泛的影响：

与r₂在无限的电阻和总电阻是串联电路中所有单个电阻的总和，总电流降至零。在零电路电流的情况下，没有电流可以在R上产生电压下降₁或r₃。r₂另一方面，将体现其端子上的全部供应电压。

在简单的并联电路上分析故障

我们可以在分析技术之前/之后应用相同平行电路也是。首先，我们确定“健康”并行电路的行为方式。

在平行电路中打开组件

假设该r₂在此并行电路中打开，这是效果的。

请注意，在该平行电路中，一个开放分支仅通过该分支和电路的总电流影响电流。总电压 - 在平行电路中所有组件上平等共享，所有电阻都将相同。由于电压源的趋势是保持电压持续的，它的电压不会改变，并且与所有电阻并联，它将与以前相同的电阻保持所有电阻器的电压：9伏。由于电压是平行电路中唯一的常见参数，而其他电阻没有改变电阻值，因此它们各自的分支电流保持不变。

家庭照明应用

这就是在家用灯电电路中发生的事情：所有灯从以平行方式排列的电源接线获得其操作电压。Turning one lamp on and off (one branch in that parallel circuit closing and opening) doesn’t affect the operation of other lamps in the room, only the current in that one lamp (branch circuit) and the total current powering all the lamps in the room:

平行电路中的短组件

在理想的情况下（具有完美的电压源和连接线的零抗性），简单平行电路中的短路电阻也将对电路其他分支中发生的情况没有影响。在现实生活中，效果并不完全相同，我们将在下面的示例中看到为什么：

从理论上讲，短短电阻（电阻为0Ω）将从任何有限的电压来源（i = e/0）中汲取无限电流。在这种情况下，r的零电阻₂将电路的总电阻降低到零ω，从而将总电流增加到无穷大的值。但是，只要电压源保持在9伏，其他分支电流（i）_R1和我_R3）将保持不变。

分析中的非理想假设

但是，在这种“完美”方案中的关键假设是，电压电源将保持稳定的额定电压，同时将无限量的电流供应到短路负载。这根本不现实。即使短短具有少量的电阻（与绝对零电阻相反），也没有真实的电压源可以任意提供巨大的过载电流，并同时保持稳定的电压。

这主要是由于所有电力源的内部电阻固有的，这是由于它们所构建的材料的不可避免的物理特性所致：

这些内部电阻很小，将我们的简单并行电路转变为串联的平行组合电路。通常，电压源的内部电阻足够低以至于可以安全地忽略它们，但是当遇到短短组件引起的高电流时，它们的效果就会非常明显。

在这种情况下，短暂的r₂将导致几乎所有电压都在电池的内部电阻上滴下₁，r₂和r₃：

可以说，在任何电压源的终端上有意直接短路是一个坏主意。即使由此产生的高电流（热量，闪烁，火花）对附近的人没有损害，除非该电压源可能会造成损坏，除非它是专门设计用于处理短路的，而大多数电压源都不会造成短路。

最终，在本书中，我将通过电路分析带领您不使用任何数字也就是说，分析电路中组件故障的影响，而不确切知道电池产生了多少伏，每个电阻器中有多少欧元的电阻等等。本节是该分析的介绍性步骤。

而正常应用欧姆定律串联和并行电路的规则是用数值执行的（“定量”），这种新的分析没有精确的数值数字定性分析。换句话说，我们将分析素质电路中的效果，而不是精确的数量。对于您来说，结果将是对电路操作的更深入的直观理解。

审查：

• 为了确定如果组件失败，电路中会发生什么，请重新绘制该电路的等效电阻，并重新计算所有值。
• 直觉确定具有任何给定组件故障的电路会发生什么的能力是至关重要的任何电子设备疑难解答的技能要雷竞技最新app开发。学习的最佳方法是尝试电路计算和现实生活电路，密切关注发生故障的变化，保持相同的变化以及为什么呢
• 一个短路组件是其耐药性大大降低的组件。
• 一个打开组件是其抗性大大增加的组件。作为记录，电阻器往往频繁地失败的频率远远超过失败的频率，除非身体或电力过度（身体虐待或过热），否则它们几乎永远不会失败。

相关工作表：

• 基本电路故障排除工作表