电路三种状态的工作情况

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在学电子电路中,要学会分析电路,就从了解电路的三种状态开始。电路有哪三种状态:通路(负载)、短路、开路(空载)三种状态下的电源电压分别是U=E-IR, U=0。U=E,以下内容分别介绍这三种状态的具体情况。

1、通路状态:

通路就是电路中的开关闭合,负载中有电流流过。在这种状态下,电源端电压与负载电流的关系可以用电源外特性确定,根据负载的大小,又分为满载、轻载、过载三种情况。负载在额定功率下的工作状态叫额定工作状态或满载;低于额定功率的工作状态叫轻载;高于额定功率的工作状态叫过载。由于过载很容晚烧坏电器,所以一般情况都不允许出现过载。

2、短路状态

如果外电路被阻值近似为零的导体接通,这时电源就处于短路状态,在这种状态下,电路中的电流(短路电流)I≈E/R 。我们知道,电源的内阻一般都是很小的,因而短路电流可能达到非常大的数值,这将电源有烧毁的危险,必须严格防止,避免发生。

防止短路的最常见方法是在电路中安装保险管。保险管中的熔丝是由低熔点的铅锡合金、银丝制成。当电流增大到一定数值时,保险丝首先被熔断,从而切断电路。

在短路状态下电源的端电压为:

U=E-IR≈E-E/R*R=0

可见,短路状态的主要特点是:短路电流很大,电源端电压为零。

这里需要说明,通常电源的内阻都基本不变并且数值很小,所以可近似认为电源的端电压等于电源电动势。今后若不特别指出开标出电源内阻时,就表示内阻很小,可以忽略不计。

3.开路状态

开路就是电源两端开电路某处断开,电路中没有电流通过,电源不向负载输送电能。对于电源来说,这种状态叫空载。开路状态的主要特点是:电路中的电流为零。电源端电压和电动势相等。

这三种状态,在我们生活中随处都可以看到,如将电灯的开关合上,电灯发亮,这就是一种通路状态,如果开电灯,同时开冰箱、空调、电饭煲、电视、电脑、音箱、电炒锅,这时负载比较多,容晚出现过载现象,当过载时电线容易冒烟起火。当把开关合上时,电灯灭了,这是一处开路状态。而当二根电线(火线、零线)外皮被老鼠弄破损,造成二根线碰在一起,就会造成短路,如有过流开关,则过流开关马上工作,如没有过流开关,则马上冒烟起火。

文章转载自:电子工程师笔记

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