电路的基本状态有几种? 电路的三种工作状态是什么
电路的三种工作状态
电路的工作状态有三种:通路状态、断路或开路状态、短路状态。
电路的三种工作状态
(a)通路;(b)断路;(c)短路
1.通路状态
要使电气设备工作正常,就应当使电气设备在额定电压下工作,而且当用电器中通过的电流达到额定电流时,这种工作状态称为额定工作状态。电气设备工作在额定状态时,是最经济、合理、安全、可靠的,能够保证电气设备有一定的使用寿命。如标有220V、100W的灯泡,在使用时不能接在380V的电源上,应尽可能使其在额定状态下工作,否则就可能被烧坏。如图1-8(a)所示,开关S合上以后,若负载RL两端的电压为额定电压,流过的电流为额定电流,则电路处在额定工作状态。由于电源电压经常波动,电气设备在实际使用时电压、电流和功率不一定等于它们的额定值。
2.断路或开路状态
所谓断路,就是电源与负载没有构成闭合回路,如图1-8(b)所示电路中,当开关S断开,电路就处于开路或断路状态,此时外电路电阻可视为无穷大,因此电路特征:电路中的电流为零,即I=0、U=E。
在汽车接触器中,开路是由填料不足导致接触不良。
3.短路状态
所谓短路,就是电源未经负载而直接由导线接通构成闭合回路(或当电源两端由于某种原因而被短接时),如图1-8(c)所示,此时电路处于短路状态,负载的端电压为零,即U=0。
电源内部的电流IS(短路电流)为最大,即IS=E/R0。
由于电源的内阻R0都很小,所以IS很大,大大超过额定值,造成电源及线路毁坏,甚至引发火灾事故。造成短路的原因主要有:绝缘损坏或接线不当。为了防止短路造成电气设备的损坏,可在电源输出接入熔断器和自动断路器,在出现短路故障时快速切断电源,方可避免重大事故出现。
如图为汽车接触器的短路现象。
图1-10汽车接触器的短路现象
总之,电阻元件有电流就有电压。但有两个特殊情况:零电阻和无穷大电阻。
当R=0时称零电阻,此时电路短路,电压为零,也相当于开关闭合,电流为最大,即IS=E/R0(R0为电源内阻)。
当R=时称无穷大电阻,此时电路开路,电压为电源电压,电流为0。
电路的三种工作状态【例1-1】
求图U2的电压。如图。
图1-11例1-1
解:I3=0(开路)
I2=0(开路)
I1=(10-4)/(R1+R2)=1(A)
U2=-E2+I1R1+E1=6(V)