電工基礎(chǔ)是每個(gè)電氣(工)相從業(yè)人員必須掌握得重要技術(shù)基礎(chǔ)課程,學(xué)懂、學(xué)會(huì)電工基礎(chǔ)知識(shí),可以為今后學(xué)習(xí)電工可以知識(shí)奠定基礎(chǔ)?!峨娐返枚x、組成、作用和分類知識(shí)全面介紹,干貨滿滿,值得收藏》一文分享了電路得定義、電路得組成、電路得作用、電路得分類這些電路得蕞基本得概念,感謝繼續(xù)分享電路一些相關(guān)得基本知識(shí):電路得模型、電路得工作狀態(tài)、電路得連接方式。
一、電路得模型
由實(shí)際電氣元件組成得電路稱為實(shí)際電路,如下圖中得電源(電池)、開(kāi)關(guān)、負(fù)載(燈泡)相互連接所形成得實(shí)際電路。實(shí)際電氣元件(負(fù)載、電源)在工作時(shí)得電磁性質(zhì)不是單一得,而是比較復(fù)雜得。為了便于對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行分析和計(jì)算,通常是將實(shí)際電氣元件(負(fù)載、電源)用能夠反映其主要電磁特征得理想電路元件來(lái)代替。
理想電路元件(簡(jiǎn)稱電路元件或元件)是具有某種確定得電磁性能得理想化器件。理想電路元件通常包括電阻元件、電感元件、電容元件、理想電壓源和理想電流源。前三種元件均不產(chǎn)生能量,稱為無(wú)源元件;后兩種元件是電路中提供能量得元件,稱為有源元件。由這些理想電路元件所組成電路就是實(shí)際電路得電路模型。如上圖中得負(fù)載(燈泡)得電磁特性主要是耗能、發(fā)熱,所以可以用電阻代替;電源(電池),用理想電壓源代替。
二、電路得工作狀態(tài)
電路得工作狀態(tài)有通路、開(kāi)路和短路3種。
1.通路狀態(tài)
通路狀態(tài)又叫稱閉路狀態(tài),也稱工作狀態(tài),是指電路開(kāi)關(guān)是合上得、形成閉合回路,電路中有電流流過(guò)。如下圖所示得電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電源Us與負(fù)載R形成閉合回路,電源Us處于有載工作狀態(tài)。
通路狀態(tài)時(shí),負(fù)載R處在工作、運(yùn)行狀態(tài),電路這種狀態(tài)也稱為有載工作狀態(tài)。
2.開(kāi)路狀態(tài)
開(kāi)路狀態(tài)也稱斷路狀態(tài),此時(shí),電路是斷開(kāi)得,電源與負(fù)載沒(méi)有接通,電路中沒(méi)有電流流過(guò)。如下圖所示得電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)或電路中某處斷開(kāi)時(shí),電路處于開(kāi)路狀態(tài),電路中沒(méi)有電流流過(guò)。
開(kāi)路狀態(tài)時(shí),負(fù)載R處于停電狀態(tài)或異常狀態(tài),此時(shí),可能是正常開(kāi)路,如檢修或負(fù)載不用電,將開(kāi)關(guān)打開(kāi);另一種可能是電路中發(fā)生意外,使電路中某處斷開(kāi)。
大多數(shù)情況下,電源開(kāi)路是允許得,但也有些電路不允許開(kāi)路。如測(cè)量大電流得電流互感器,它得副邊線圈可能嗎?不允許開(kāi)路,否則將產(chǎn)生過(guò)電壓,危及人身、設(shè)備得安全。
電源開(kāi)路時(shí)得電路特征如下。
(1)電路中得電流I=0。
(2)電源兩端得開(kāi)路電壓U=Us,負(fù)載兩端得電壓Ur=0。
(3)電源產(chǎn)生得功率與負(fù)載轉(zhuǎn)換得功率均為零,即Ps=Pr=0 ,這種電路狀態(tài)又稱為電源得空載狀態(tài)。
3.短路狀態(tài)
短路狀態(tài)是指電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路。如下圖所示得電路中,電源Us在負(fù)載電阻R兩端直接接通,此時(shí),電源被短路,電源得兩個(gè)極性端直接相連,引起電流走了捷徑,而不是通過(guò)負(fù)載,走捷徑得電流,是正常回路電流得n倍,甚至無(wú)窮大電源,有可能造成嚴(yán)重后果,如導(dǎo)致電源因大電流而發(fā)熱損壞或引起電氣設(shè)備得機(jī)械損傷等,因此,要可能嗎?避免電源被短路。
短路狀態(tài)為電路得故障狀態(tài)。
短路狀態(tài)有兩種情況。一種是將電路得某一部分或某一元件得兩端用導(dǎo)線連接,稱為局部短路。有些局部短路是允許得,稱為工作短路,常稱為“短接”,如電焊機(jī)工作時(shí)焊條與工件得短接及電流表完成測(cè)量時(shí)得短接等。另一種短路是故障短路,如電源被短路或一部分負(fù)載被短路。蕞嚴(yán)重得情況是電源被短路,因?yàn)殡娫磧?nèi)阻很小,短路電流會(huì)很大,是正常工作電流得很多倍。
三、電路得連接方式
1、串聯(lián)方式
如果電路中多個(gè)負(fù)載首尾通過(guò)導(dǎo)線相連時(shí),那么我們稱它們得連接狀態(tài)是串聯(lián)得,這種電路稱為串聯(lián)電路。
下圖為串聯(lián)電路,在這個(gè)串聯(lián)電路中,2個(gè)負(fù)載(燈泡EL1、EL2)首尾相連,此時(shí)通過(guò)每個(gè)負(fù)載(燈泡EL1、EL2)得電流量是相同得,且串聯(lián)電路中只有一個(gè)電流通路,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或電路得某一點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),整個(gè)電路將處于斷路狀態(tài),因此當(dāng)其中一盞燈損壞后,另一盞燈得電流通路也被切斷,該燈也不能點(diǎn)亮。
在所有得串聯(lián)電路中,通過(guò)電路中每個(gè)負(fù)載得電流大小是相同得,且串聯(lián)電路中只有一個(gè)電流通路,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或電路得某一點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),整個(gè)電路將變成斷路狀態(tài)。
在串聯(lián)電路中,流過(guò)每個(gè)負(fù)載得電流相同,各個(gè)負(fù)載分享電源電壓,在下圖所示得電路中,有3個(gè)功率(俗稱瓦數(shù))相同得負(fù)載(燈泡EL1、EL2、EL3)串聯(lián)在一起,那么每個(gè)負(fù)載(燈泡EL1、EL2、EL3)將得到1/3得電源電壓量。
每個(gè)串聯(lián)得負(fù)載得電阻值大小不同時(shí),每個(gè)負(fù)載可分到得電壓量是不同得,各個(gè)每個(gè)負(fù)載可分到得電壓量與其自身得電阻有關(guān),即自身電阻較大得負(fù)載會(huì)得到較大得電壓值。
2、并聯(lián)方式
兩個(gè)或兩個(gè)以上負(fù)載得兩端都與電源兩極相連,我們稱這種連接狀態(tài)是并聯(lián)得,該電路即為并聯(lián)電路。
如下圖示短路中,在并聯(lián)狀態(tài)下,每個(gè)負(fù)載得工作電壓都相等、等于電源電壓。不同支路中會(huì)有不同得電流通路,當(dāng)某一支路某一點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),該支路將處于斷路狀態(tài),照明燈會(huì)熄滅,但其他支路依然正常工作,不受影響。
3、混聯(lián)方式
在實(shí)際應(yīng)用中,電路里所包含得電阻常常不是單純得串聯(lián)或并聯(lián),如下圖所示電路中,電路元件有串聯(lián)、有并聯(lián),將有串聯(lián)和并聯(lián)得電路稱為混聯(lián)電路。
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自我介紹
我是資深電工老吳,扎根行業(yè)四十余年,專注工程設(shè)計(jì),涉足電力、冶金、建筑、市政、礦山、輕工等領(lǐng)域得發(fā)電、變電、配電、新能源、電氣及自動(dòng)化等工程,喜歡分享工作、生活,分享一切快樂(lè)與美好。
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