# 第 09 课 第一份电路调试报告

先修：第 00～08 课。用时：30 分钟。目标：把“电路不工作”变成能逐项排除的假设，用测量证据定位故障。

## 调试从明确预期开始

用前面 3 V、R1 = R2 = 10 kΩ 的分压器为例。理想空载时 N1 对 GND 为 3 V，N2 对 GND 为 1.5 V，R1 与 R2 压降各 1.5 V，总电流约 0.15 mA。先把这些值写下，再量实物。

![从供电 节点和元件连接逐步定位问题的调试流程](../assets/debug.svg)

顺序是供电是否存在、参考点是否正确、关键节点是否接近预测、元件连接是否符合节点表。不要在未知原因时同时换电源、换电阻、改程序；每次改变一个因素才知道哪一步影响了结果。

## 一组可计算的故障签名

下表假设电源正常、GND 可靠、仪表输入阻抗较高，且一次只出现一个故障。实际故障可能组合发生，所以读数只是线索，不是最终判决。

| 现象 | 一个可能原因 | 为什么 | 下一项验证 |
| --- | --- | --- | --- |
| N1 ≈ 0 V | 电源未打开或供电路径断开 | 输入就没有建立 | 先量电源本身，再检查电源到 N1 的线 |
| N1 ≈ 3 V，N2 ≈ 0 V | R1 开路 | N2 被 R2 拉向 GND | 断电，检查 R1 与其插孔 |
| N1 ≈ 3 V，N2 接近 3 V | R2 开路 | 无明显下拉，N2 经 R1 接近电源 | 断电，检查 R2 至 GND 路径 |
| N2 ≈ 1 V | 另接了 10 kΩ 负载 | 下臂从 10 kΩ 变成 5 kΩ | 断电检查额外支路，与加载计算对照 |
| N2 不稳定 | 接触不良或参考点悬空 | 实际连接随时间变动 | 固定表笔，断电检查节点连续性 |

例如 R2 开路时，假设表的输入电阻 10 MΩ，读数为 3 × 10 MΩ/(10 MΩ + 10 kΩ) ≈ 2.997 V，而不是严格 3 V。把仪表也画进电路，许多“奇怪读数”就能解释。

本页故障值由 [串并联关系](https://openstax.org/books/university-physics-volume-2/pages/10-2-resistors-in-series-and-parallel) 和本课程节点图计算，属于理论案例，未经实物验证。主动制造故障只做纸面分析，实物阶段不短接电源或绕过限流元件。

## 报告不需要很长

记录目标与版本、连接图、器材、预测、实际读数、差异解释、改动和复测结果。如果没有仪器，明确写“纸面分析”，保留实测项为空。

“不好用，后来换了根线就好了”难以复用；“N1 为 3.05 V、N2 波动，断电通断测试发现 A10 与电阻脚接触不稳定，改插相邻孔后 N2 稳定为 1.52 V”包含了可追踪的证据。后一句是报告写法示例，不是本知识库的实测记录。

## 自检

1. 分压输出异常，为什么先测电源而不是直接换电阻？
2. N2 为 0 V，是否一定说明 R1 开路？
3. 理论与实测有 1% 差异，是否一定是接错线？

<details><summary>完成后查看答案</summary>

1. 电源是模型的前提。输入不成立，后面的预测都失效。
2. 不是，也可能输出被短到 GND、电源无输出或测错参考点，要结合 N1 和断电检查。
3. 不是。阻值公差、电源偏差、仪表准确度、接触情况都可能导致差异；先量化再判断。

</details>

## 过关标准

完成 [阶段考核](13-checkpoint.md)，并在 [学习记录](15-log.md) 中留下一份能让别人按图复现的报告。安全关键题必须全部正确；算错的部分按考核中的回退路径复习。

下一步：[分压实验](11-lab-divider.md) 与 [LED 实验](12-lab-led.md)。