
第2节 家庭电路中电流过大的原因

知识点一 家用电器的总功率对家庭电路的影响
精练版P19
我们的生活离不开电,在使用电的过程中有可能造成危害,这些危害都是在家庭电路中用电时电流过大造成的。其中,用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
1.家用电器总功率的计算:家庭电路中,家用电器的总功率等于各用电器功率之和,即P=P1+P2+…+Pn。
2.家用电器的总功率对家庭电路的影响:根据电功率和电流、电压的关系式P=UI,可以得到I=。家庭电路的电压为220V,家庭电路中总功率P越大,干路中的电流I就越大,容易引起线路故障,甚至引起火灾。
3.家庭电路中避免总功率过大的措施:一是如果家里添置了新的大功率用电器,例如电热水器、空调机,要用I=计算一下它的电流,不要超过供电线路和电能表所允许的电流最大值;二是即使每个用电器的功率不是很大,但同时使用的用电器过多,干路电流也可能超过安全值,因此,电路中同时使用的用电器不能太多,尤其是大功率用电器,非用不可时,也应尽量错开时间,交替使用。
例1 暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都闲不住,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,消防车拉着警笛呼啸而出,赶往火灾现场。调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答:
(1)“超负荷”是指电路中的________(选填“电流”或“电阻”)过大。
(2)使火灾发生的理论依据是________。
(3)请你提出一条预防这种火灾发生采取的措施:
________________________________________________________________________。
解析:总功率过大是引起家庭电路中电流过大的原因之一,“超负荷”指的就是因总功率过大而引起的电流过大;由焦耳定律的表达式Q=I2Rt可知,在电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多,所以导致导线发热,容易引起火灾,为减少火灾的发生,大功率的用电器尽量不要同时使用。
答案:(1)电流 (2)焦耳定律 (3)大功率的用电器尽量不要同时使用
知识点二 短路对家庭电路的影响 精练版P19
短路是家庭电路中电流过大的另一原因。
1.实验探究:短路及发生短路时的现象(本实验应由老师操作,自己切莫动手实验)。
实验过程:如图所示,断开总开关,用导线将A、B两点连接起来。闭合总开关,观察发生的现象。

实验现象:用导线将A、B两点连接起来后闭合总开关,保险丝快速熔断切断电路。
现象分析:当用导线将A、B两点连接起来时,火线与零线直接相连发生短路,由于导线的电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使保险丝的温度急剧升高,快速熔断。
2.短路对家庭电路的影响:家庭电路中的用电器都是并联的,一旦发生短路,即为电源短路。此时干路中的电流很大,产生大量的热使保险丝熔断,或使空气开关跳闸。若线路老化或没有安装保险装置,则导线的温度会升高,烧坏绝缘皮,引起火灾。
3.家庭电路中可能发生短路现象的情形:改装电路时不细心,使火线和零线直接连通;电线绝缘皮被刮破或者电线和用电器使用时间太久,绝缘皮破损老化,使火线和零线直接连通,或电器进水,这些情况都会造成短路;由于灯座、插座、插头的两个接线柱接线不规范,而使火线和零线相碰等。
例2 某同学家,室内的电灯均正常工作,当他把“220V 8W”的台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内电灯全部熄灭,发生这一现象的原因可能是( )
A.插座处短路
B.台灯插头处短路
C.台灯开关处短路
D.台灯灯头处短路
解析:从题意可判断,电路是发生了短路故障,由于插入台灯后,闭合台灯开关时,室内电灯才全部熄灭,所以排除插座和台灯插头处的短路,台灯的开关短路相当于开关闭合,不会导致电源短路,因此A、B、C选项都不可能使电灯全部熄灭。当灯头处短路时,闭合开关,电路中火线与零线直接接通而造成电源短路,会使电灯全部熄灭,故选D。
答案:D
知识点三 保险丝的作用