单选题
如图,在保险丝处接入一个220V40W的灯泡L0.当只闭合S.S1时L0和L1都呈暗红色;由此可以确定().
如图,在保险丝处接入一个220V40W的灯泡L0.当只闭合S.S1时L0和L1都呈暗红色;由此可以确定().
A
L1支路有漏电
B
L1灯头短路
C
L1支路接线正确
答案解析
正确答案:C
解析:
本题考查家庭电路中保险丝位置接入检测灯泡(校验灯)的故障诊断原理,属于初中物理电学中的典型应用题。
题干关键信息分析:
- 在保险丝处接入一个220 V、40 W 的灯泡 L₀(即“校验灯”),作为检测用;
- 只闭合开关 S(总开关)和 S₁(L₁所在支路的开关)时,L₀ 与 L₁ 均呈现“暗红色”。
“暗红色”是解题核心现象:表明灯泡两端实际电压显著低于额定电压220 V(通常对应实际电压约在几十伏量级),此时灯丝温度较低,发光微弱、呈暗红,说明L₀与L₁构成串联电路,且二者分压后均未达到正常发光明亮所需的电压(约200 V以上)。
进一步推理:
- 家庭电路中,保险丝通常接在火线上。将L₀接在原保险丝位置,相当于把L₀串入火线——即L₀一端接进户火线,另一端接原保险丝下端(即通往各支路的公共火线端)。
- 当只闭合S和S₁时,电流路径为:进户火线 → L₀ → S → S₁ → L₁ → 零线,形成L₀与L₁的串联回路。
- 此时若L₀与L₁均发暗红光,说明该串联回路通路完整、无断路;且二者均有电流通过(I ≠ 0),能发热发光;同时因总电压220 V被L₀与L₁分压,各自电压均远小于220 V,故均不亮(非正常亮度)。
- 这种现象成立的前提是:L₁支路本身完好,即L₁灯丝完好(未断)、灯头无短路(否则L₁电阻≈0,L₀将承受几乎全部220 V电压而变亮甚至烧毁)、支路无漏电(漏电通常指火线对地异常低阻通路,会引发漏电保护器动作或使电流异常增大,但此处L₀与L₁串联且均微亮,说明电流受L₁正常电阻限制,属常规阻性负载行为)。
逐项分析选项:
A:L₁支路有漏电
→ 若存在漏电(如火线经绝缘破损处对地形成低阻通路),则等效于在L₁支路并联了一个额外的对地通路,可能造成总电阻显著下降、电流异常增大,L₀可能更亮甚至烧毁;严重漏电还会触发漏保跳闸(题中未提及跳闸,且L₀、L₁均呈暗红,电流较小)。此外,漏电路径一般不构成与L₀的稳定串联关系,无法解释两者同步暗红现象。故A错误。
B:L₁灯头短路
→ 灯头短路即L₁两端电阻近似为0。此时L₀将直接与导线串联,整个回路电阻极小,电流极大,L₀会瞬间承受接近220 V电压而剧烈发光(白炽甚至烧断),绝不可能呈“暗红色”。题中现象与此矛盾,故B错误。
C:L₁支路接线正确
→ 即L₁灯丝完好、灯头无短路、开关控制火线、零线连接正常,整个支路表现为一个正常的白炽灯负载(额定功率未知,但必为有限阻值)。此时L₀与L₁串联,总电阻较大,电流较小(例如:40 W灯泡电阻R₀ = U²/P = 220²/40 ≈ 1210 Ω;若L₁也为40 W,则总电阻≈2420 Ω,电流I ≈ 220/2420 ≈ 0.09 A,L₀两端电压仅约110 V,不足以使其正常发光,呈暗红)。该现象恰与“接线正确、负载正常”的预期完全一致。故C正确。
结论:
当校验灯L₀与被测支路负载L₁串联后均呈暗红色,是判断该支路“通路完好、无短路、无断路、无漏电”的典型特征,表明支路接线符合规范,负载正常。因此正确答案为C。
相关知识点:
L1支路接线正
题目纠错
电工特种作业-低压电工(官方)
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