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短路只有危害吗
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3秒自动关闭窗口电路题中什么是局部短路?为什么会局部短路?
比如,有一个闭合回路,里面有N个用电器,其中有一个或几个（几个一定小于N个）用电器被一条导线连接左右两端,造成电压和电流不经过用电器的现象就称为局部短路
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扫描下载二维码例谈电路局部短路的巧妙应用--《湖南中学物理》2010年08期
例谈电路局部短路的巧妙应用
【摘要】：正我们知道,由于短路时电流很大具有危害性,所以在电路中我们应避免短路现象的发生。但我们也知道"水能覆舟,但也能载舟"!短路由于电流过大,所以都尽量避免,但我们能不能利用这一特点为我所用呢?局部短路就是将导线与用电器并联,使电流几乎全经过导线,几乎没有电流经过用电器,用电器无法正常工作。如图1所示,
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：O441.1【正文快照】：
我们知道，由于短路时电流很大具有危害性，所以在电路中我们应避免短路现象的发生。但我们也知道“水能覆舟，但也能载舟，’!短路由于电流过大，所以都尽量避免，但我们能不能利用这一特点为我所用呢?局部短路就是将导线与用电器并联，使电流几乎全经过导线，几乎没有电流
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例谈局部短路的巧妙应用
江苏省石庄高级中学（226531）&& 蔡曙峰
本文发表于2010.8《湖南中学物理》
&&& 我们知道，由于短路时电流很大具有危害性，所以在电路中我们应避免短路现象的发生。但我们也知道“水能覆舟，但也能载舟”！短路由于电流过大，所以都尽量避免，但我们能不能利用这一特点为我所用呢？局部短路就是将导线与用电器并联，使电流几乎全经过导线，几乎没有电流经过用电器，用电器无法正常工作，这就是局部短路。如右图所示，当s1闭合时电流通过电阻上面的导线直接流入电灯，而不经过电阻R。其特点是与导线并联的那部分用电器没有电流通过，用电器不能工作。这一特点在实际生活中有着广泛的应用。
应用一、电路控制
在局部电路短路时，被短路部分的用电器没有电流通过，是不能工作的。根据这一特点我们可以应用部分电路短路来控制电路的工作状态。
例一、某反恐小组的拆弹专家在拆除恐怖分子设置在飞机上的定时爆炸装置。如图所示，为使爆炸装置停止工作，应剪断线&&&&& 。（填“a”或“b”） 拆除前起爆器上　　　　电流通过，拆除后起爆器上　　　　电流通过。（填“有”或“没有”）。此定时炸弹没有定时装置，如果让你来设计，那么定时器应安装在&&& &&&(填a、b)位置，其工作过程是在设定的爆炸时间已到时，定时器将自动&&&&&&&& （闭合、断开）所在电路。
点评：由此电路可以看到，起爆器和电灯是串联的，同时起爆器被导线b短路了，所以起爆器中没有电流通过，故起爆器不能起爆；要使起爆器工作，只有让其有电流通过，所以必须将引起该起爆器短路的导线切断，所以当切断b导线时起爆器和电灯串联在电路中，起爆器有电流通过，从而引爆炸药。但此引爆电路没有实际应用，因为它没有自动控制装置，即定时器。那么定时器应安装在什么位置，其作用是什么？由以上的分析我们不难看出，只要将b导线在设定时间内自动切断，起爆器工作，从而实现自动起爆，所以只要将定时器接在b 导线上就可以了，定时器的作用是到设定时间时定时器自动切断b导线。
解答：b&& 无& 有&& b&& 断开
应用二、监测与指示作用
例二：电路设计，某牧场管理员想设计一个能自动放养牛羊的装置.用细导线将牛羊群围住,当牛羊在圈内吃草时,小屋内指示灯亮;当有的牛羊跑出圈外时就会碰断细导线,这时电铃发出响声且指示灯亮,现有电源、电铃、电灯、开关各一只，导线若干，请你设计符合此要求的电路。
点评：正常情况下电路中只有指示灯亮，而电铃不响，即电铃处于无电流状态，当羊跑出圈外就会碰断细导线,这时电铃发出响声且指示灯亮，说明当导线短路时电铃所在的电路通路，由此我们很容易联想到部分电路短路，只要将电铃和指示灯串联，同时用一根较长的导线将电铃短路，且用这根导线围住羊群。这样当羊群在导线围成的圈内，电铃被短路不响，但指示灯是亮的，如有羊跑出圈外时就会碰断细导线,这时电铃发出响声且指示灯亮，发出警报。从而起到监控羊群的作用。
例三、（09山东平原县）小轿车的仪表盘上，有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯。只要四个车门中有一个没关闭（此时装在车门上的电路开关处于断开），指示灯就发光提醒。下面四个电路中，能体现该装置工作原理的是
点评：由题意可以看出，每个门对应一个开关，只要有一个汽车门没有关闭（即对应的开关没闭合），则电灯就是亮的，只有将车门全部关闭（即所有的开关全闭合）电灯才熄灭。因此只有将电灯与开关并联，这样当开关闭合时电灯因短路而熄灭，但汽车有四个门，即四个开关，那么如何才能使四个开关全闭合时电灯才短路？如果四个开关并联如图Ｂ所示，只要闭合任意一个开关电灯就会因短路而熄灭，显然是不行的，因此只有将四个开关串联后再与电灯并联，这样只有四个开关全闭合，电灯才被短路，从而起到对车门是否全关的监测作用。此题要求是一个指示灯监控所有的门，如果指示灯亮只能说明有门没关，但不知道是哪个门，这是这个电路的缺陷！那么我们如何改进？每个门都有一个指示灯控制，哪个指示灯亮就对应哪个门没关。09年杭州中考第19题就很好的解决了这个问题
例四、（09杭州）19.小施学校的教学楼有东、南、西、北四扇大门，放学后要求都要将门关上。平时传达室的蒋师傅住在南门，每天都要跑三个地方检查门是否关上，非常辛苦。小施学了电学后为减轻蒋师傅的工作量，设计了一电路图，即三个门中只要有门没关好（相当于一个开关断开），则代表该扇门的指示灯就会发光。下列电路图中符合要求的是：
此题中要解决通过对应的指示灯来判断门的开与关，只要将每个门与对应的指示灯分别并联，如选项A所示即可。
应用三、改变电路功率（温控）
根据局部电路短路的特点，当电路某部分短路时，被短路的部分未连入电路，电路的总电阻减小，在电源电压不变的条件下，电流增大，根据功率P=UI可知电路的功率将会变大。因此我们可以根据这一特点实现功率大小的控制。
例五、（09江苏）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．
××牌电烤箱
求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率．
&点评：本题是一个典型的应用部分电路短路来控制电路功率的试题，解此题时，首先先理解电路控制的原理，由电路图可以看出，当s1 闭合s2断开时，R1 、R2串联，电路的总电阻最大，电流就最小，根据电功率P=UI可知此时电路的功率最小；当s1 、s2都闭合时电阻R2短路，电路的总电阻等于R1的电阻，即总电阻减小，电路的电流增大，根据电功率P=UI可知电路电功率最大。
(1)W=P高t=s=6.6×105J
(2)由P高=UI=U2/R得：R1=U2/P=2202/1100=44Ω
(3)由 P低=UI得：Ｉ＝P低／Ｕ＝440W/220V=2A
P1=I2R=(2A)2×44Ω=176W
作者简介：蔡曙峰& 物理教育本科和计算机科学与技术教育本科学历, 中学物理一级教师.任教于江苏省石庄高级中学。工作十多年来,一直在一线教学，教学成绩稳居全镇前茅;在学生竞赛辅导上成绩突出，2000年至今已有30多人获大市级以上奖励。同时他利用课余时间刻苦钻研，不断探索教改的新举措，挖掘教改中的新思路，在《中学物理》（初中版）、《数理化解题研究》、《理科考试研究》、《数理天地》《考试》杂志以及《中学生报》、《少年智力开发报》、《少年素质教育报》、《时代学习报》物理周刊等国家级、省级刊物上发表了教育教学论文20余篇。并先后参与编写了河南天星教育《新课标苏科九年级教材学习讲义》（上、下各一册）、原子能出版社《9年级物理同步训练与拓展》、南京春雨《中考物理3测》,《中考物理高分之路系列讲座》等7本教辅用书.2005年获市局嘉奖。
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