电路的三种状态

一、电路的基本概念

1、电路

电流经过的路径称为电路。电路由电源、负载、开关和连接导线组成。

2、电源

电源是将其他形式的能量转换成电能的装置。

3、负载

负载也称为用电器，是将电能转换为其他形式能量的设备和器件。

4、开关

开关是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。

5、连接导线

连接导线是输送和分配电能的导体。常用的导线是铜线和铝线。

6、内电路

电源内部的通路称为内电路，如电池两极之间的电路就是内电路。

7、外电路

从电源一端经过负载，再回到电源另一端的电路称为外电路。

8、电路图

电路图是指用国家统一规定的图形、文字、符号表示电气设备或元件，并按电路实物构成关系画出的图形。电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成。电路图有系统图、原理图、接线图和印板图等。

二、电路的三种状态

1、通路状态

通路就是电路中的开关闭合，电路中有电流流过。通路状态下，电源端电压与负载电流的关系可用电源的外特性确定。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做额定工作状态或满载；低于额定功率的工作状态叫轻载；高于额定功率下的工作状态叫过载或超载。由于过载很容易烧坏电器，所以一般情况不允许出现过载。

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。短路状态下，电路中的电流(短路电流)Id≈E/R₀。由于电源的内阻一般很小，因而短路电流可能达到非常大的数值，这样会使电源有烧毁的危险，必须严格防止，避免发生。

防止短路最常见的方法是在电路中安装熔断器。熔断器中的熔丝(也叫保险丝)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，熔丝首先被熔断，从而切断电路。

在短路状态下，电源的端电压为：

U=E-I₀R₀=E-ER₀/R₀=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。

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就等于电源电动势。若不特别指出或标出电源内阻时，就表示内阻很小，可以忽略不计。

3、开路状态

开路就是电源两端或电路某处断开，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。