19.2家庭电路中电流过大的原因

第十九章生活用电19.2家庭电路中电流过大的原因一、家庭电路中电流过大的原因1．用电器总功率过大：由P=UI可知，家庭电路电压保持不变，功率越大，说明电流越大。当功率过大时，意味着电流过大。2．发生短路：连接电路时，误将火线和零线直接连通；电线和用电器的绝缘皮破损或老化，导致火线和零线直接连通等。注意：①所说的短路，均指用电器短路。若是开关短路，则不会导致电流过大，只是不能控制电路的断开，其所控制的用电器将不能停止工作。②短路故障会使火线、零线电流过大，如没有保险丝，会导致线路温度迅速升高而引起火灾，但由于电流不经过被短路的用电器，因此不会烧坏用电器。二、防止电流过大的措施1．保险丝（1）电路符号：（2）连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上（3）材料：熔断器内的保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。（4）保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。（5）选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。（6）规格：越粗额定电流越大。注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。熔丝熔断后，首先应查清发生故障的原因，在排除故障后才能更换熔丝，恢复供电。2．空气开关新型的电路保险装置是附在总开关上的，通常叫做空气开关，又叫做自动空气断路器。下图所示的是家庭常用的一种空气开关。当电路发生短路、过载等异常情况时，空气开关就能自动切断电路。检查电路后，只要排除故障就可以再合闸，不需要更换零部件。目前，它已替代闸刀开关和熔断器而得到广泛应用。三、家庭电路故障分析1．正常电路的电流走向用电器均可正常工作，测电笔插入右插孔，相当于在火线和大地间建立了一条电流的通路，所以氖管发光；测电笔插入左插孔，由于零线与地线间电压为0，所以无电流，氖管不发光。2．断路（1）火线断路①火线断路点与进户端之间的连接的用电器可以正常工作，其余部分无电流，测电笔插入左右插孔，氖管均不发光。②若是进户火线或火线的保险丝烧断，则电路中无电流，所有用电器均不能工作。（2）零线断路①零线断路点与进户端之间连接的用电器可以正常工作，其余部分由于零线断路而不能从进户零线出去，不能工作。此时将测电笔插入左右插孔，由于零线已断，因此左右孔测电笔都相当于在火线和大地间为电流建立了一条通路，电流将从测电笔流出，因此左右氖管均发光。注意：灯泡L2虽有电流通过，但由于测电笔高电阻的存在，电流会非常小，因此不能发光。②若是进户零线或零线的保险丝烧断，所有用电器均不能工作。综上，用测电笔可以判断断路的大致位置，测电笔插入左右插孔，氖管均不发光时说明被检测处与进户火线之间某处断路；氖管均发光时说明被检测处与进户零线之间某处断路。具体断路的位置，还需要结合其他用电器的工作情况确定。3．短路（1）由可知，当电压一定时，电阻越小，电流越大。由于家庭电路中各用电器都是并联的，所以当有任一用电器短路，都会造成火线、零线直接相连，造成短路，电流过大，烧断保险丝（空气开关跳闸），电路中所有用电器均被短路，停止工作。测电笔插入左右插孔，测电笔也被短路，氖管均不发光。（2）短路位置的判断：例如下图所示台灯插头插入插座与火线、零线连接。①若插入插头还未闭合开关就烧断了保险丝，是插头处或插头与开关之间短路；由于长时间的使用，电源线绝缘皮老化而破损，使得铜导线露出相接触，导致火线和零线直接连通，造成短路。②若插入插头无故障，闭合开关时烧断了保险丝，是开关与用电器之间或用电器内部短路；四、检验灯法检测电路故障在实际的家庭电路安装完成后，工人师傅通常在火线或零线的保险丝处接入额定电压为220V的检验灯来检测电路中是否存在故障。检验灯与被检测支路为串联关系，根据检验灯的亮度就可以判断电路中是否存在某种故障。（1）闭合某支路，若检验灯正常发光，则该支路短路。如图所示，若闭合开关S1，L0正常发光，L1不发光，由于L0的额定电压为220V，L0正常发光说明L0两端的电压为220V，由于L0与L1串联，根据串联电路分压可知，L1两端无电压，说明L1支路短路。（2）闭合某支路，若校验灯不发光，支路其他电器也不工作，则该支路断路。如图所示，若闭合开关S2，L0不发光，L2也不发光，说明L0与L2构成的回路不通，说明L2支路断路。（3）闭合某支路，若校验灯发光较暗，则该支路正常。如图所示，若闭合开关S3，L0发光较暗，L3也发光较暗，说明两灯两端均有电压且都低于220V，根据串联电路分压可知，L0、L3均无故障。真题讲练讲1（2023年江苏苏州九年级期末）关于家庭电路，下列说法中不正确的是（）A．空气开关在人体触电时会自动切断电路B．家庭电路中总电流过大，可能是由于电路中用电器的实际功率过大引起的C．当用电器发生漏电时，漏电保护器会自动切断电源，起保护作用D．试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电【答案】A【详解】A．当电路中的电流过大时，空气开关才会自动断开；当人体触电时，由于人体存在电阻，电路中的电流不会过大，空气开关不会断开，故A不正确，符合题意；B．家庭电路中总电流过大，可能是由于短路引起的，也可能是电路中用电器的实际功率过大引起的，故B正确，不符合题意；C．漏电保护器在电路发生漏电现象时会自动跳闸，所以当用电器发生漏电时，漏电保护器会自动切断电路，故C正确，不符合题意；D．根据试电笔的结构特点可知，试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电，故D正确，不符合题意。故选A。变式练1（2021年河北衡水九年级期末）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（）A．家庭电路中空气开关跳闸，可以直接复位电闸B．用电器的金属外壳必须与零线连接C．使用测电笔辨别火线、零线时，要用手接触笔尾的金属体D．一般对人体而言，只要电压不高于220V就是安全的【答案】C【详解】A．家庭中的空气开关突然跳闸，是由于短路或总功率多大导致的，所以应该先检查电路的故障，排除故障后，再将空气开关复位，故A错误；B．家用电器的金属外壳要与大地相连，若金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，避免触电，故B错误；C．使用测电笔时，必须用手接触笔尾的金属体，不能与笔尖金属体接触，故C正确；D．不高于36V的电压对人体是安全的，故D错误。故选C。讲2（2021年山东泰安八年级期末）下列现象中，可以引起保险丝熔断的是（）A．两孔插座中的两个线头接触了 B．开关中的两个线头接触了C．有人不小心触电了 D．用电器金属外壳没有接地【答案】A【详解】A．插座中的两个线头相碰，是火线和零线直接连接，会造成电源短路，会引起保险丝熔断，故A符合题意；B．开关中的两个线头相碰，相当于开关闭合，电路中的用电器正常工作，不会造成电流过大，保险丝不会熔断，故B不符合题意；C．有人不小心触电了，不会引起电流过大，不会引起保险丝熔断，故C不符合题意；D．用电器金属外壳没有接地，不会改变电路中电流的大小，不会引起保险丝熔断，故D不符合题意。故选A。变式练2.1（2023年北京海淀九年级期末）小海家厨房的电饭锅、电饼铛正在工作，当他再将电水壶插头插入插座时，空气开关立刻“跳闸”切断电路。关于空气开关“跳闸”，下列说法正确的是（）A．会导致电饭锅被烧坏 B．这是因为用电器两端电压过大C．这是因为电路中的总电流过大 D．这是因为同时工作的用电器总功率过小【答案】C【详解】空气开关在发生短路或用电器的总功率过大时会自动“跳闸”切断电路，保护电路及用电器安全；由题意可知电饭锅、电饼铛两个大功率电器正在工作，当他再将大功率用电器电水壶插头插入插座时造成用电器中总功率过大，出现空气开关“跳闸”现象。家庭电路电压不变，用电器总功率过大会造成电路中的总电流过大，所以空气开关“跳闸”。故选D。变式练2.2（2023年辽宁沈阳九年级期末）小虎家中正使用着一台200W的电视机、两盏40W的照明灯。当小虎将一个充电器插头插进墙壁上的插座时，干路中的空气开关瞬间“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（）A．充电器电功率过大 B．充电器插头处有短路C．墙壁插座原来有短路 D．家里用电器的总功率过大【答案】B【详解】当小虎将一个充电器插头插进墙壁上的插座时，干路中的空气开关瞬间“跳闸”，这说明电路中的电流过大；由于充电器的功率很小，所以引起开关跳闸的原因不可能是用电器的总功率过大，而是由于短路引起，所以故障是充电器插头处短路。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。变式练2.3（2022年河北保定九年级期末）下列现象中不是家庭电路中保险丝烧断原因的是（）A．家里很多用电器同时使用 B．开关里两线头相碰C．两孔插座中的两线头相碰 D．灯座里的两线头相碰【答案】B【详解】A．家里很多用电器同时使用，会造成干路电流过大，可能烧断保险丝，故A不合题意；B．开关里两线头相碰，相当于闭合开关，不会造成电流过大，不是家庭电路中保险丝烧断原因，故B符合题意；C．两孔插座中的两线头相碰，会造成电路短路，使电路中电流过大，可能烧断保险丝，故C不合题意；D．灯座里的两线头相碰，会造成电路短路，使电路中电流过大，可能烧断保险丝，故D不合题意。故选B。变式练2.4家庭电路中，下列情形可能引起熔丝熔断的是（）A．插座的零线火线接反 B．试电笔笔尖接触火线C．电器金属外壳未接地 D．同时使用多个大功率电器【答案】D【详解】熔丝熔断的原因是电流过大，产生了大量的热量而导致熔断。A．插座的零线火线接反，用电器仍然能工作，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故A不符合题意；B．试电笔笔尖接触火线，是为了辨别火线和零线，不会引起电流过大，故B不符合题意；C．电器金属外壳接地，是为了防止漏电时发生触电事故，电器金属外壳未接地，电器还能工作，不会引起电路中电流过大，不会引起熔丝熔断，故C不符合题意；D．同时使用大功率电器，电路中用电器总功率过大，会引起电路中电流过大，熔丝熔断，故D符合题意。故选D。变式练2.5（2023年北京朝阳九年级期末）如图所示的甲、乙两个电路中，闭合开关后，输电线均因电流过大使保险丝熔断。甲电路中输电线电流过大的原因是___________，乙电路中输电线电流过大的原因是___________。【答案】

用电器总功率过大

短路【详解】[1]电路总功率等于所有用电器功率之和，甲电路中闭合开关后，由于电路中接入了多个大功率用电器，导致总功率过大，根据公式可知，电压一定时，总功率越大，电路中的总电流越大，会使保险丝熔断，因此甲电路中输电线电流过大的原因是用电器总功率过大。[2]乙电路中，在用电器两端并联了一段金属丝，导致用电器被短路，直接将火线和零线相接了，根据公式可知，电路中电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大，会使保险丝熔断。讲3（2021年浙江杭州八年级期中）接线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电。如果指示灯断路，开关闭合时插孔也能正常通电，但现在闭合接线板上的开关，接线板的插头插入家庭电路中的插座时，总出现“跳闸”（空气开关断开）现象。下列说法中正确的是（）A．“跳闸”的原因是接线板上的指示灯发生了断路B．“跳闸”原因是接线板上的指示灯发生了短路C．“跳闸”的原因是接线板上的开关发生了断路D．“跳闸”的原因是接线板上的开关发生了短路【答案】B【详解】AC．“跳闸”的原因是电路中电流过大，电流过大的原因是接线板中的电路发生了短路，而不是电路断路，故AC错误；BD．开关短路，相当于开关是闭合的，不会造成电源短路；指示灯发生了短路，会造成电源短路，电路中的电流过大，空气开关跳闸，故B正确，D错误。故选B。变式练3.1（2023年贵州贵阳九年级期末）寒冬的夜晚，家中的空调温暖了整个客厅，小明正在台灯下做作业，与此同时，爸爸在电脑前工作，妈妈在用烤箱做蛋糕……家中所有用电器突然停止工作，则造成断电的原因可能是（）A．烤箱内部电路发生断路 B．家中用电器的总功率过大C．台灯的开关发生了短路 D．电脑的供电电压不足【答案】B【详解】A．家庭电路中各用电器并联，互不影响，烤箱内部电路发生断路，则烤箱不工作，其他用电器不受影响，故A不符合题意；B．家中用电器的总功率过大，会造成家庭电路中总电流过大，引起空气开关“跳闸”，则家中所有用电器都停止工作，故B符合题意；C．台灯的开关发生了短路，则开关不能断开电路，台灯一直发光，其他用电器不受影响，故C不符合题意；D．电脑的供电电压不足，则电脑的实际功率小于额定功率，不能正常工作，由于家庭电路中各用电器并联，所以其他用电器的供电电压也不足，故D不符合题意。故选B。变式练3.2（2021年江苏无锡九年级期末）家庭电路中有时会出现这样的现象，原来各用电器都在正常工作，当把充电器的插头插入插座时，家里所有的用电器都停止了工作，其原因可能是（）A．插头与这个插座接触不良形成了断路B．插头插入这个插座时，导致火线和零线相接触形成了短路C．这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路D．充电器功率太大，导致干路电流过大，空气开关跳闸【答案】B【详解】A．若是插头与这个插座接触不良形成了断路，则充电器不工作，不会影响室内其它的用电器，故A不符合题意；B．若是插头插入这个插座时，导致火线和零线相接触形成了短路，空气开关跳闸，室内所有的用电器全部停止了工作，故B符合题意；C．若这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路，则在没有插入充电器之前，电路就已经出现了短路，空气开关跳闸，室内所有用电器早就停止了工作，故C不符合题意；D．充电器的功率很小，使用后对干路电流的影响比较小，不会导致干路中总电流过大，空气开关跳闸，故D不符合题意。故选B。变式练3.3（2023年河北张家口九年级期末）生活中有这样的现象将台灯插入插排还没来得及闭合台灯开关，空气开关就“跳闸”了。关于“跳闸”原因和检修过程中的一些操作，下列说法正确的是（）A．“跳闸”的原因是台灯的功率过大B．空气开关“跳闸”后可以强行闭合继续使用C．“跳闸”的原因可能是插线板中的电路发生了短路D．使用测电笔检测电路时，手指不能接触金属笔卡【答案】C【详解】AC．电路中跳闸是电路中电流过大引起的，而电流过大有可能是电路出现了短路或电路中总功率过大。台灯插入插排，开关尚未关闭，空气开关就跳闸，可能是插排出现了短路，故A错误，C正确；B．空气开关跳闸后，需要检查线路，排除故障后，才能闭合空气开关，直接闭合，空气开关无法工作，故B错误；D．使用测电笔检测电路时，手指不能接触笔尖，但要接触金属笔卡，才能形成回路，有电流通过氖管，氖管才能发光，故D错误。故选C。变式练3.4（2022年湖南长沙中考三模）小王在家上网课时突然断电，通过检查发现空气开关跳闸了，于是他分析可能是以下几种原因导致跳闸的，其中正确的判断是（）A．可能是弟弟不小心把水洒在插座上了 B．可能是房间电灯开关短路了C．可能是进户线的零线断了 D．可能是家人刚启用的用电器有漏电【答案】A【详解】A.不小心把水洒在插座上，会引起电路短路，电流过大，引起空气开关跳闸，故A符合题意；B.房间电灯开关短路，只会导致开关无法控制用电器，不会导致电路中电流过大，故B不符合题意；C.进户零线断了，导致电路中没有电流，不会导致电路中电流过大，故C不符合题意；D.由于空气开关是过载才会跳闸，而刚启用的用电器有漏电，并不会导致电路中电流过大，故D不符合题意。故选A。变式练3.5（2021年四川自贡九年级期中）对于家庭电路，经常会遇到这样一些情况：①开关中的两个线头相碰；②插头中的两个线头相碰；③站在地面上的人手触碰到了火线；④电路中增加了大功率的用电器。在这些情况中，可能引起熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸的是（）A．②④ B．②③ C．①② D．③④【答案】A【详解】熔丝熔断或空气开关自动跳闸，是由于电路中的电流过大引起的。①开关中两个线头相碰，相当于开关闭合，但不会引起电流过大。不会引起熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸。②插头中的两个线头相碰，电路短路，会造成电路电流过大；会引起熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸。③站在地面上的人手触碰到火线，会造成人体触电，引起漏电保护器跳闸。④电路中增加了大功率的用电器，若电路中总功率过大，则会引起电流过大。可能引起熔丝熔断或家中空气开关自动跳闸。故A符合题意，BCD符合题意。故选A。讲4家庭电路中的保险丝是用铅锑合金制作的，保险丝要求（）A．电阻比较大、熔点比较高 B．电阻比较大、熔点比较低C．电阻比较小、熔点比较高 D．电阻比较小、熔点比较低【答案】B【详解】保险丝通常安装在火线上，它是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的；当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。变式练4（2020年江苏盐城九年级期末）德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所参与的国际小组，借助短波红外激光脉冲的帮助，研究人员首次成功地制成室温下的超导体——尽管其维持的时间仅有数百万分之几微秒。这结果或许有助于开发出更高温度的超导材料，这一材料可以应用于（）A．家用保险丝 B．输电导线C．电炉的电热丝 D．白炽灯泡的灯丝【答案】B【详解】ACD．家用保险丝、白炽灯泡的灯丝、电炉的电热丝都利用电流的热效应来工作，由焦耳定律Q=I2Rt可知，当电阻为零时，用电器便不会发热，这些元件便不能工作了，故ACD不符合题意；B．超导材料的特点就是电阻为零，当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少电能损耗，可用作输电导线，故B符合题意。故选B。讲5（2023年陕西宝鸡九年级期末）如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L1不亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（）A．灯L2短路 B．c点左侧的零线断路C．灯L2所在支路断路 D．c、d两点间断路【答案】D【详解】闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路；闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路；用试电笔测a、b、c、d四个接线点，a、b、d三点的氖管发光，说明这三点与火线之间是接通的；试电笔只在c点不发光，说明c点与d点之间是断开的，所以故障是c、d两点间断路，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。变式练5.1（2023年陕西西安九年级期末）如图所示，闭合开关，发现螺口灯泡不亮，检查时发现熔丝完好，用测电笔接触P、M、N点时氖管发光，Q点时氛管不发光，若电路中仅有一处故障，则对该电路的分析正确的是（）A．若熔丝熔断，是利用了电流的热效应 B．图中螺口灯泡的接线方式不符合安全用电C．电路故障有可能是M、N间短路 D．零线与火线之间的电压为36V【答案】A【详解】A．当电路中的电流通过熔丝时，熔丝产生热量，熔丝熔断，是利用了电流的热效应，故A正确；B．家庭电路中，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套，接法正确，故B错误；C．闭合开关S，电灯不亮，用测电笔接触P、M、N点时氖管发光，说明P、M、N与火线之间是接通的；接触Q点时氖管不发光，说明Q点与火线之间是断开的，所以故障可能是NQ之间某处发生了断路现象，故C错误；D．零线与火线之间的电压为220V，故D错误。故选A。变式练5.2（2022年山东烟台九年级期中）如图所示为某家庭厨房电路，电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上电饭锅（开关未闭合）的插头时，所有用电器都停止工作，拔出电饭锅的插头后，用测电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光，发现有一根熔丝熔断了。下列分析不合理的是（）A．一定是零线上的熔丝熔断了B．只断开S1，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都发光C．只断开S2，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都不发光D．同时闭合S1、S2，再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都发光【答案】C【详解】A．在插上电饭锅（开关未闭合）的插头前，电灯和电热器都在正常工作，但插上电饭锅（开关未闭合）的插头，所有用电器都停止工作，说明电路中干路上有断路，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是零线上的熔丝熔断了，故A不符合题意；B．断开S1，如图，三孔插座的左右孔分别通过红色线和蓝色线和火线相连，所以用试电笔接触三孔插座的左右两孔氖管都发光，故B不符合题意；C．只断开S2，如图，三孔插座的左右孔分别通过红色线和蓝色线和火线相连，所以用试电笔接触三孔插座的左右两孔氖管都发光，故C符合题意；D．同时闭合S1、S2，如图，开关S1的两个接线柱分别通过红色线和蓝色线和火线相连，所以再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都发光，故D不符合题意。故选C。变式练5.3（2022年湖北鄂州中考真题）小丞晚上在家做作业时，突然台灯不亮了，家里其它用电器也停止了工作，他立即找来测电笔检测电路，发现插座左、右两孔都能使氖管发光。则他家里的电路可能出现的故障是（）A．进户火线断路 B．进户零线断路C．短路 D．没交电费，所以停电了【答案】B【详解】AB．突然台灯不亮了，家里其它用电器也停止了工作，则干路中可能出现了断路现象；用测电笔检测电路，发现插座左、右两孔都能使氖管发光，这说明插座左、右两孔与火线之间是接通的，所以故障是进户零线发生了断路，故A不符合题意，B符合题意