Question

【题目】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2阻值相等。

(1)若电路中各元件均完好，当电键S由断开到闭合时，电压表V的示数为U0，电流表A1的示数为I0.则电源电压为________，电流表A2示数为_______。

(2)若电路中存在故障且故障只发生在电阻R1、R2处，当电键S由断开到闭合时，发现只有一个电表示数发生变化，则故障是_________，该电表示数变化量为________。

Answer 1

【答案】U0 2I0 R2断路或R1、R2同时断路 U0

【解析】

（1）由电路图可知，当电键S断开时，R2和电压表被断路，电路为R1的简单电路，两电流表均测通过R1的电流；当电键闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流的，电流表A2测干路电流；当电键S由断开到闭合时，电压表V的示数为U0，则电源电压为U0；电流表A2示数测量的是干路电流，电阻R1、R2阻值相等，则通过的电流相等，根据并联电路的电流关系可知，电流表A2示数为2I0；

（2）电路故障分为短路和断路，则：

①若R1短路，闭合电键前，电流经两电流表回到电源的负极，会造成电源短路，烧坏电源，三电表无示数；闭合电键后，由电源烧坏可知，三电表无示数，则三电表的示数不变；

②若R2短路，闭合电键前，两电流表有示数，电压表无示数，闭合电键后，会造成电源短路，烧坏电源，两电流表和电压表均无示数；

③若R1与R2同时短路时，电键闭合前后都会造成电源短路，三电表的示数不变；

④若R1断路，断开电键三电表均无示数，闭合电键后，电压表和A2有示数，A1无示数，即电压表的示数变大，电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大；

⑤若R2断路，闭合电键前后，通过R1的电流不变，两电流表的示数不变，而电压表从无示数变为有示数，则电流表的示数不变，电压表的示数变化；

⑥若R1与R2同时断路时，闭合电键前三电表无示数，闭合电键后，两电流表的示数不变，电压表的示数变大；

综上可知，电路故障为R2断路或R1、R2同时断路；当S断开时，电压表示数为0，当开关S闭合时，电压表测量的是电源电压，故电压表示数变化量为U0；