元件故障分析：串并联电路故障排查技巧
技术员核心职责是故障排查：定位并修正故障电路。有效排查融合深厚基础知识、假设生成、概率评估、创造性解决问题。
虽可科学框架这些技能，资深排查员一致认为此技艺有艺术成分，需多年实战经验精通。
关键能力是瞬间理解元件故障如何改变不同拓扑电路行为。先考察简单串并联配置，深入见串并联组合电路章。
简单串联电路故障分析
考虑下理想串联电路：
所有元件正常值工作时，可数学确定所有电流和电压降：
串联电路中元件短路
假设R2短路。短路意为电阻表现为可忽略电阻导线。电路实质含跨R2跨接线。短路原因无关；关键是影响。
R2短路降低总串联电阻。定电源电压下，总电流必增，遵循欧姆定律。
电流从20 mA升至60 mA。因此未变电阻R1、R3电压升高吸收全9 V。R2被低阻路径旁路，两端电压降为零。
串联电路中元件开路
若R2开路——电阻飙升趋向无穷——串联网络总电阻飙升，总电流拉至零。
无电流致R1、R3无电压降。开路R2两端显现全电源电压。
简单并联电路故障分析
同理前后对比推理并联电路。先建立健康基线。
并联电路中元件开路
R2开路仅其分支电流归零；总电流减小，但电源电压维持9 V不变。因所有分支共享同源电压，其余电阻电压不变，电流维持原值。
家庭照明应用
此原理解释为何典型家庭布线中，开关一盏灯不影响其他灯。每灯独立分支，仅分支电流变化。
并联电路中元件短路
理想场景——完美电压源、零电阻导线——短路电阻理论吸取无限电流。现实中电压源无法维持无限电流，内阻变显著。
内阻将理想并联网络转为串并联组合。短路分支迫使大部分电源电压跌落在源内阻上，其他分支几乎无电压。
直接短路电压源可损坏源，除非源专门设计耐短路，否则通常避免。
分析中的非理想假设
上述分析假设源维持额定电压供任意大电流——不切实际前提。真实源有限内阻限制电流并致电压跌落。
内阻对低电流电路可忽略，但短路产生大电流时主导，凸显实际排查中考量内阻重要性。
定性与定量分析
后续章节将指导无具体数值分析元件故障——定性分析。此法磨练电路行为直觉，补充你已知定量计算。
此处培养技能——绘制等效电路、重算、预测结果——是电子故障排查员必备。
回顾：
- 确定元件故障时电路响应，重绘等效电路并重算所有值。
- 直觉预测电路对任何故障响应是电子排查关键技能。最佳学习途径是动手计算和实测，观察变化、不变量及根本原因。
- 短路元件指电阻大幅降低。
- 开路元件指电阻大幅增加。电阻倾向开路失效多于短路，且除非物理或电气过压极少失效。
相关工作表：
- 基础电路故障排查工作表
工业技术