任務1-3 區別電路狀態
電路一般有三種狀態:通路狀態、斷路狀態和短路狀態。
1.通路(工作狀態)
通路就是電源與負載接成閉合回路,即如圖1.3所示的電路中開關S合上時的工作狀態。如果忽略導線電阻,負載的電壓降UL可用下式求得,即
式中,RS為電源內阻;US為電源電壓。
RS越小,則UL越大,越接近于US,即帶負載能力越強。
2.斷路(開路狀態)
斷路就是電源與負載沒有接成閉合回路,即如圖1.4所示的電路中的開關S斷開時的狀態。斷路狀態負載不工作,電路的電流I為零,此時電源不向負載供給電功率,即負載功率PL=0,這種情況稱為電源空載。電源空載時的端電壓稱為斷路電壓或開路電壓,電源的開路電壓U就等于電源電壓US。

圖1.3 通路(工作狀態)

圖1.4 斷路(開路狀態)
3.短路(故障狀態)
短路就是電源未經負載而直接由導線接通成閉合回路,如圖1.5所示。圖1.5中折線是指明短路點的符號,電源輸出的電流就以短路點為回路而不流過負載。若忽略導線電阻,短路時回路中只存在電源的內阻RS,這時的電流稱為短路電流,即

圖1.5 短路(故障狀態)
因為電源內阻RS一般比負載電阻小得多,所以短路電流總是很大。如果電源短路狀態不迅速排除,則由于電流熱效應,很大的短路電流將會燒毀電源、導線以及短路回路中接有的電流表、開關等,甚至引起火災。所以電源短路是一種嚴重事故,應嚴加防止。為了避免短路事故引起嚴重后果,通常在電路中接入熔斷器(保險絲)或自動斷路器,以便在發生短路時能迅速將故障電源自動切斷。
【自己動手】觀察電路的三種狀態(采用安全電壓觀察,觀察時注意安全,每人一個電路)。