電路的三種狀態(tài)

一、電路的基本概念

1、電路

電流經(jīng)過的路徑稱為電路。電路由電源、負(fù)載、開關(guān)和連接導(dǎo)線組成。

2、電源

電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置。

3、負(fù)載

負(fù)載也稱為用電器，是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的設(shè)備和器件。

4、開關(guān)

開關(guān)是指一個(gè)可以使電路開路、使電流中斷或使其流到其他電路的電子元件。

5、連接導(dǎo)線

連接導(dǎo)線是輸送和分配電能的導(dǎo)體。常用的導(dǎo)線是銅線和鋁線。

6、內(nèi)電路

電源內(nèi)部的通路稱為內(nèi)電路，如電池兩極之間的電路就是內(nèi)電路。

7、外電路

從電源一端經(jīng)過負(fù)載，再回到電源另一端的電路稱為外電路。

8、電路圖

電路圖是指用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形、文字、符號表示電氣設(shè)備或元件，并按電路實(shí)物構(gòu)成關(guān)系畫出的圖形。電路圖主要由元件符號、連線、結(jié)點(diǎn)、注釋四大部分組成。電路圖有系統(tǒng)圖、原理圖、接線圖和印板圖等。

二、電路的三種狀態(tài)

1、通路狀態(tài)

通路就是電路中的開關(guān)閉合，電路中有電流流過。通路狀態(tài)下，電源端電壓與負(fù)載電流的關(guān)系可用電源的外特性確定。根據(jù)負(fù)載的大小，又分為滿載、輕載、過載三種情況。負(fù)載在額定功率下的工作狀態(tài)叫做額定工作狀態(tài)或滿載；低于額定功率的工作狀態(tài)叫輕載；高于額定功率下的工作狀態(tài)叫過載或超載。由于過載很容易燒壞電器，所以一般情況不允許出現(xiàn)過載。

2、短路狀態(tài)

如果外電路被阻值近似為零的導(dǎo)體接通，這時(shí)電源就處于短路狀態(tài)。短路狀態(tài)下，電路中的電流(短路電流)Id≈E/R?。由于電源的內(nèi)阻一般很小，因而短路電流可能達(dá)到非常大的數(shù)值，這樣會使電源有燒毀的危險(xiǎn)，必須嚴(yán)格防止，避免發(fā)生。

防止短路最常見的方法是在電路中安裝熔斷器。熔斷器中的熔絲(也叫保險(xiǎn)絲)是由低熔點(diǎn)的鉛錫合金、銀絲制成。當(dāng)電流增大到一定數(shù)值時(shí)，熔絲首先被熔斷，從而切斷電路。

在短路狀態(tài)下，電源的端電壓為：

U=E-I?R?=E-ER?/R?=0

可見，短路狀態(tài)的主要特點(diǎn)是短路電流很大，電源端電壓為零。

通常電源的內(nèi)阻都基本不變并且數(shù)值很小，所以可近似認(rèn)為電源的端電壓就等于電源電動勢。若不特別指出或標(biāo)出電源內(nèi)阻時(shí)，就表示內(nèi)阻很小，可以忽略不計(jì)。

3、開路狀態(tài)

開路就是電源兩端或電路某處斷開，電路中沒有電流通過，電源不向負(fù)載輸送電能。對于電源來說，這種狀態(tài)叫空載。開路狀態(tài)的主要特點(diǎn)是電路中的電流為零，電源端電壓和電動勢相等。