1.3　直流電路

1.3.1　電路的工作狀態

直流電路的工作狀態可分為有載工作狀態、開路狀態和短路狀態三種。

（1）有載工作狀態

如圖1-14所示，直流電路的有載狀態是指該電路可以構成電流的通路，可為負載提供電源，使其能夠正常工作的一種狀態。

（2）開路狀態

直流電路的開路狀態是指該電路中沒有閉合，電路處于斷開的一種狀態，此時沒有電流流過，如圖1-15所示。

（3）短路狀態

直流電路的短路狀態是指該電路中沒有任何負載，電源線直接相連，該情況通常會造成電器損壞或火災的情況，如圖1-16所示。

1.3.2　電路的連接狀態

在實際應用電路中，只接一個負載的情況很少。由于在實際的電路中不可能為每個晶體管和電子器件都配備一個電源，因此，在實際應用中總是根據具體的情況把負載按適當的方式連接起來，達到合理利用電源或供電設備的目的。電路中常見的連接形式有串聯、并聯和混聯三種。

（1）串聯電路

常見的串聯電路有電阻器的串聯、電容器的串聯、電感器的串聯。

① 電阻器的串聯　把兩個或兩個以上的電阻器依次首尾連接起來的方式稱為串聯。圖1-17為電阻器的串聯電路。

② 電容器的串聯　電容器是由兩片極板組成的，具有存儲電荷的功能。電容器所存的電荷量Q與電容器的容量和電容器兩極板上所加的電壓成正比。

圖1-18為電容器上電量與電壓的關系。

圖1-19為三個電容器串聯的電路示意圖及計算方法。串聯電容器的合成電容量的倒數等于各電容器電容量的倒數之和。

③ 電感器的串聯　圖1-20為三個電感器串聯的電路示意圖及計算方法，串聯電路的電流都相等，電感量與線圈的匝數成正比。

（2）并聯電路

根據電路元器件的類型不同，并聯電路又可以分為電阻器的并聯、電容器的并聯、電感器的并聯等幾種。

① 電阻器的并聯　把兩個或兩個以上的電阻器（或負載）按首首和尾尾連接起來的方式稱為電阻器的并聯。圖1-21為電阻器的并聯電路。在并聯電路中，各并聯電阻器兩端的電壓是相等的。

電阻器并聯電路的主要作用是分流。當幾個電阻器并聯到一個電源電壓兩端時，通過每個電阻器的電流與其電阻值成反比。在同一個并聯電路中，電阻值越小，流過的電流越大；相同值的電阻，流過的電流相等。

② 電容器的并聯　圖1-22為三個電容器并聯的電路示意圖及計算方法，總電流等于各分支電流之和。給三個電容器加上電壓U，各電容器上所儲存的電荷量分別為Q₁=C₁ U、Q₂=C₂ U和Q₃=C₃ U。

③ 電感器的并聯　圖1-23為三個電感器并聯的電路示意圖及計算方法，并聯電感的倒數等于三個電感的倒數之和。即

（3）混聯電路

在一個電路中，把既有電阻器串聯又有電阻器并聯的電路稱為混聯電路，圖1-24是簡單的電阻器混聯電路。

電路中，電阻器R₂和R₃并聯連接，R₁和R₂、R₃并聯后的電路串聯連接，該電路中總電阻值為三只電阻器混聯計算后的電阻值。

分析混聯電路可采用下面的兩種方法。

① 利用電流的流向及電流的分合將電路分解成局部串聯和并聯的方法。圖1-25為電阻器的混聯電路，分析電路，計算出A、B兩端的等效電阻值。

② 利用電路中等電位點分析混聯電路。圖1-26為利用電路中等電位點分析混聯電路。