1.3　電路的工作狀態

實際電路在使用過程中，可能處于有載、空載或短路三種不同的基本狀態。下面以簡單直流電路為例來具體討論這三種不同的工作方式。

1.3.1　有載狀態

如圖1-18（a）所示，開關S閉合，會有電流I通過負載電阻，電路處于有載狀態。此時，電路中的電流I為

電源的端電壓為

U=US-IR0　　（1-16）

式（1-16）表明了電源的端電壓與電流的關系，即電源的端電壓等于電源的電動勢與其內阻上電壓降之差。當電流I增加時，電源的端電壓U將隨之有所下降。

電源在有載狀態工作時，輸出的功率由其外電路決定，并不一定等于電源的額定功率。電力工程中，電源向負載提供近似恒定的電壓，因此電源的負荷大小可用供出的電流來表示。當電流等于額定電流時稱為滿載，超過額定電流時稱為過載，小于額定電流時稱為欠載。電源設備通常工作于欠載或滿載狀態，只有滿載時才能充分發揮設備作用。

1.3.2　空載狀態

開路狀態又稱斷路狀態。如圖1-18（b）所示電路，當開關S斷開時，電路中的電流為零，電路則處于開路狀態，對電源來講，叫做空載。由式（1-16）可知

U=UOC=US　　（1-17）

式中，UOC表示開路電壓。

上式表明，在開路狀態下，電源的端電壓即開路電壓，等于電壓的電動勢。電路處于開路狀態時，電源不產生功率，負載與電源內部均不消耗功率，即

式中，，為電源產生的功率；P=UI，為電源提供給負載的功率；ΔP=I2R0，為內阻的功率損耗。

1.3.3　短路狀態

當兩根供電線在某一點由于絕緣損壞而接通時，電源就處于短路狀態，如圖1-18（c）所示。此時電流不再流過負載，直接經短路連接點流回電源。由于在整個回路中只有電源內阻和部分導線內阻，因此電流數值較大，叫做短路電流ISC。電源兩端被短路時，短路電流為

電路短路時，電源的端電壓即負載的電壓U=0，負載的電流與功率也為零。此時，通過電源的電流最大，電源產生的功率很大，且全部被內阻所消耗；若不采取防范措施，將會使電源設備燒毀，導致火災事故的發生。因此，短路是一種事故，要盡量避免。

嚴格遵守操作規程和經常檢查電氣設備及線路的絕緣情況，是避免出現短路事故的重要安全措施。另外，為了防止因出現短路而造成嚴重后果，通常在電路中接入熔斷器進行短路保護。

注意：在某些情況下是需要電路短路的，如測量變壓器的銅損，則是通過對變壓器做短路實驗完成的，但必須給變壓器施加很小的電壓。有時，為了某種需要，也常將電路中的某一部分短路，這種情況常稱為“短接”。