鉅大LARGE | 點擊量:1262次 | 2020年08月28日
從電工學角度談談電源有載工作、開路和短路
電路的結構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,這些電路都可以等效為電源、中間環(huán)節(jié)和負載三個部分構成。其中,電源是供應電能的設備,比如有發(fā)電機、變壓器和電池等。實際的電路是由一些起不同用途的實際電路元件或器件組成的,它們的電路比較復雜,為了對實際電路進行分析和用數學模型描述,必須要對實際原件進行理想化,抓出其重要特性,忽略其次要因素,把它看成理想模型。關于干電池模型來說,可以等效為電動勢E串聯電阻R構成。為了分析電路簡單,以直流電路為例進行分析,本文對電源有載工作、開路和短路三種狀態(tài)進行分析。
一、電路有載工作
如下圖第一個圖所示電路圖,把開關閉合后,電源與負載接通構成通路,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勢電壓,兩者之間的電壓差是由于電源內阻壓降造成的,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,其斜率與電源內阻有關,當內阻很小時可以忽略不計。當負載變動時,電源的端電壓變化不大,此時說明該電源帶負載能力強。
二、電源開路
如下圖所示,當電源斷開后,此時電源相當于空載狀態(tài),即沒有接負載。電源開路時,相當于電源接了一個無窮大負載,此時電路中電流為零,此時電源兩端端電壓等于電源電動勢,電源不輸出電能。
三、電源短路
如下圖所示,當電源兩端由于某種原因連在一起此時電源則被短路,電源被短路時,外電阻可以忽略為零,電流此時不在經過負載而是直接經過短路處回到電源,此時電源回路中只有電源內阻,所以電流會很大,此時電流為短路電流。短路電流會出現熱效應和動力效應,會使電源受到損壞,短路時所出現電能被電源內阻全部吸收。短路是一種嚴重事故,在實際中應該盡量防止,要采取一些短路保護措施,比如在電路中串聯斷路器或者熔斷器,在電路發(fā)生短路時迅速切斷電源。
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