鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1269次 | 2020年08月28日
從電工學(xué)角度談?wù)勲娫从休d工作、開路和短路
電路的結(jié)構(gòu)形式多種多樣和完成的功能也是多種多樣的,電路小到一塊電路板大到電力系統(tǒng),這些電路都可以等效為電源、中間環(huán)節(jié)和負(fù)載三個(gè)部分構(gòu)成。其中,電源是供應(yīng)電能的設(shè)備,比如有發(fā)電機(jī)、變壓器和電池等。實(shí)際的電路是由一些起不同用途的實(shí)際電路元件或器件組成的,它們的電路比較復(fù)雜,為了對實(shí)際電路進(jìn)行分析和用數(shù)學(xué)模型描述,必須要對實(shí)際原件進(jìn)行理想化,抓出其重要特性,忽略其次要因素,把它看成理想模型。關(guān)于干電池模型來說,可以等效為電動(dòng)勢E串聯(lián)電阻R構(gòu)成。為了分析電路簡單,以直流電路為例進(jìn)行分析,本文對電源有載工作、開路和短路三種狀態(tài)進(jìn)行分析。
一、電路有載工作
如下圖第一個(gè)圖所示電路圖,把開關(guān)閉合后,電源與負(fù)載接通構(gòu)成通路,這就是電源有載工作,這就是電源正常工作狀態(tài)。從圖中可知電源端電壓小于電動(dòng)勢電壓,兩者之間的電壓差是由于電源內(nèi)阻壓降造成的,電源輸出電流越大,電源端電壓下降的越多。下圖第二圖為電源的外特性曲線,其斜率與電源內(nèi)阻有關(guān),當(dāng)內(nèi)阻很小時(shí)可以忽略不計(jì)。當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí),電源的端電壓變化不大,此時(shí)說明該電源帶負(fù)載能力強(qiáng)。
二、電源開路
如下圖所示,當(dāng)電源斷開后,此時(shí)電源相當(dāng)于空載狀態(tài),即沒有接負(fù)載。電源開路時(shí),相當(dāng)于電源接了一個(gè)無窮大負(fù)載,此時(shí)電路中電流為零,此時(shí)電源兩端端電壓等于電源電動(dòng)勢,電源不輸出電能。
三、電源短路
如下圖所示,當(dāng)電源兩端由于某種原因連在一起此時(shí)電源則被短路,電源被短路時(shí),外電阻可以忽略為零,電流此時(shí)不在經(jīng)過負(fù)載而是直接經(jīng)過短路處回到電源,此時(shí)電源回路中只有電源內(nèi)阻,所以電流會(huì)很大,此時(shí)電流為短路電流。短路電流會(huì)出現(xiàn)熱效應(yīng)和動(dòng)力效應(yīng),會(huì)使電源受到損壞,短路時(shí)所出現(xiàn)電能被電源內(nèi)阻全部吸收。短路是一種嚴(yán)重事故,在實(shí)際中應(yīng)該盡量防止,要采取一些短路保護(hù)措施,比如在電路中串聯(lián)斷路器或者熔斷器,在電路發(fā)生短路時(shí)迅速切斷電源。
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