第五节电路的三种状态
电路的3种工作状态
电路的3种工作状态电路是电子技术中的基础概念，它是由电子元件按照一定的组织方式连接而成的。
在电路中，电子元件起到连接、控制、放大、转换电信号的作用。
电路的工作状态主要有三种，分别是稳态、瞬态和暂态。
本文将分别介绍这三种工作状态。
一、稳态稳态是指电路中各个元件的电压、电流等物理量达到稳定的状态，不随时间变化。
在稳态下，电路中的电子元件的特性参数保持不变，电路中的电压、电流等物理量可以通过各种方法进行计算和分析。
稳态分析是电路设计和故障诊断的基础，因为在稳态下，电路中的各个元件工作可靠，电路的性能可以得到准确的评估。
稳态分析通常包括直流稳态分析和交流稳态分析。
直流稳态分析主要研究电路中直流电源和直流元件的工作情况，例如电阻、电容和电感等。
交流稳态分析则是研究电路中交流电源和交流元件的工作情况，例如电容、电感、电阻、二极管和晶体管等。
通过稳态分析，可以确定电路中各个元件的工作状态，为电路设计和故障排查提供参考。
二、瞬态瞬态是指电路中的各个元件在电路通电或断电的瞬间，电压、电流等物理量会发生短暂的变化。
在瞬态过程中，电路中的电子元件的特性参数不再保持稳定，而是随着时间的推移而发生变化。
瞬态分析主要研究电路中的电压、电流等物理量在瞬态过程中的变化规律。
瞬态分析对于电路设计和故障诊断同样重要。
在电路通电或断电瞬间，电子元件可能会受到电压过高或过低的冲击，从而造成元件损坏或工作不稳定。
通过瞬态分析，可以确定电路中各个元件在瞬态过程中的工作状态，为电路设计和故障排查提供参考。
三、暂态暂态是指电路中的各个元件在电路发生突变或干扰的瞬间，电压、电流等物理量会出现瞬时的变化。
暂态分析主要研究电路中各个元件在暂态过程中的响应和恢复情况。
在电路发生突变或干扰时，电子元件可能会受到电压幅度、频率等参数的变化，从而导致电路的工作状态发生变化。
暂态分析对于电路设计和故障诊断同样重要。
在电路发生突变或干扰时，电子元件的响应和恢复情况决定了电路的工作性能和稳定性。
电路的三种工作状态分别是什么
电路的三种工作状态分别是什么
电路有三种工作状态，分别是通路、开路和短路。
由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路，称为电路。
在电路输入端加上电源使输入端产生电势差，电路连通时即可工作。
电路的三种工作状态
1.通路：处处连通的电路。
2.开路：也叫断路，因为电路中某一处因中断，没有导体连接，电流无法通过，导致电路中电流消失，一般对电路无损害。
3.短路：电源未经过任何负载而直接由导线接通成闭合回路，易造成电路损坏、电源瞬间损坏、如温度过高烧坏导线、电源等。
电路的组成
电路由电源、开关、连接导线和用电器四大部分组成。
实际应用的电路都比较复杂，因此，为了便于分析电路的实质，通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线，即画成所谓电路图。
其中导线和辅助设备合称为中间环节。
电源是提供电能的设备。
电源的功能是把非电能转变成电能。
例如，电池是把化学能转变成电能；发电机是把机械能转变成电能。
由于非电能的种类很多，转变成电能的方式也很多。
电源分为电压源与电流源两种，只允许同等大小的电压源并联，同样也只允许同等大小的电流源串联，电压源不能短路，电流源不能断路。
初中物理课件 电路的三种状态
电路的三种状态
电路的三种状态
教师：
科目：初中物理 教材：人教版九年级上册
章节：第十五章第2节 《电流和电路》
电路的三种状态
通路 断路（开路） 短路
1．通路： 处处连通，用电器能够工作的电路。
2．断路： 某处被断开，没有电流通过的电路。
有些故障会引起断路，需要及时排除故 障，使电路恢复正常。
导线断开
线头松动 灯丝断开
3．短路： 电流不经过用电器直接构成回路，叫做短路。
电源短路（全短路）
电源短路时会损坏电源，甚至引起火灾！
பைடு நூலகம்
局部短路
L2
s
L1
小结
电 路
通 路
的
电源短路
三
短
种
路
局部短路
状
态
断
路
电路的三种状态(城市轨道交通电工电子技术及应用)
I
1)电压与电流
+
+
E
S
I E Ro R
-U
Ro
U E RoI
-
R
U IR
U
E
当电源内阻 Ro<< R 时， 则U E ，表明当电流(负载)
变动时电源的端电压变动不大， O
I
这说明它带负载能力强。
电源的外特性曲线
2 )功率与功率平衡
U E RoI
UI EI Ro I 2
S
其特征如下：
-U
R
Ro
-
U 0
电源端电压为零
E I IS Ro
短路电流（很大）
PE P RoI 2 电源产生的电能全被内阻所消耗
P0
负载功率为零
短路通常是一种严重事故，应该尽力预防。
电源短路
电源短路
电源短路
1、电流表在电路中的作用相当于一根导线。 2、电压表在电路中的作用相当于断路。
电源端电压 （ 即开路电压） U E RoI 等于电源电动势
P0
负载功率为零
二、短路
是指电源未经过任何负载而直接由导线接通 成闭合回路。短路时，电路中电流比正常工作时 大很多，易造成电路损坏、电源瞬间损坏、如温 度过高烧坏导线、电源等。所以应避免短路发生。
I
+
+
当电源的两端被短接时， E
电路的三种状态
开路 短路 有载工作状态
一、开路
开路也叫断路，是指电源与负载之 间未接成闭合回路。因为电路中某一处 因中断，没有导体连接，电流无法通过， 导致电路中电流消失，一般对电路无损 害。
当开关断开时， 电源处于开路(空载) 状态，不输出电能， 其特征如下：
简述电路三种状态的特征及额定值的含义
简述电路三种状态的特征及额定值的含义1. 引言电路是现代科技中一项重要的技术，它将电子设备连接在一起，使得我们能够实现各种各样的功能。
电路中的电子元件会以不同的方式工作，这取决于电路中的状态。
电路的三种状态分别是：断开、闭合和半开。
本文将简述这三种状态的特征以及额定值的含义。
2. 断开状态当电路中的开关处于断开状态时，电路中的电流无法通过。
简单来说，这就意味着电源无法将电能传输到负载上。
断开状态的特征是电阻非常大，接近无穷大。
这意味着电流几乎不会通过这个元件。
我们也可以说，电路中的断开状态相当于一个断路。
在电路设计和电路故障排查中，我们经常会遇到需要将某个部分断开的情况。
当某个元件出现故障时，为了保证整个电路的正常工作，我们需要断开这个元件，以防止故障进一步扩大。
3. 闭合状态闭合状态是电路运行中最常见的状态。
当电路中的开关处于闭合状态时，电流能够通过电路，使得电能能够传输到负载上。
闭合状态的特征是电阻非常低，接近零。
这意味着电流可以自由地通过这个元件。
在电路中，我们可以使用开关来控制电路的闭合和断开，以实现开启和关闭电路的功能。
闭合状态的电路可以让电能流动，并为我们的电子设备提供所需的能量。
4. 半开状态半开状态是闭合状态和断开状态之间的一种特殊状态。
在这种状态下，电路既不是完全断开也不是完全闭合。
其特征是电阻介于断开状态和闭合状态之间。
这意味着电流只能以有限的方式通过这个元件。
半开状态在一些特殊的电路设计中具有重要的意义。
当我们想要控制电流的大小或频率时，可以使用元件的半开状态来达到预期的效果。
5. 额定值的含义在电路设计中，额定值是指元件或电路所能承受的最大工作条件。
这些额定值是由制造商根据元件的物理特性和设计要求确定的。
根据不同的元件类型，额定值可以包括电压、电流、功率和温度等。
额定值的含义是，当元件工作在额定值范围内时，元件能够正常工作且不发生损坏。
如果电路中的电压、电流或功率超过额定值，元件可能会过载或损坏。
解释电路的工作状态。
解释电路的工作状态.
电路的三种工作状态分别是正常工作状态、开路状态和短路状态。
1、正常工作状态：指电路按照设计要求正常运行的状态。
在正常工作状态下，电路中的元器件按照设计的电路图连接，电流和电压等参数处于合适的范围内，实现所需的功能。
2、开路状态：指电路中某个分支或元器件存在断开的情况，导致电路中无法形成闭合的电流回路。
此时电路无法正常工作，电流无法流动。
开路状态可能是由于线路的断开、开关未闭合、元器件故障等原因引起。
3、短路状态：指电路中某个分支或元器件之间存在低阻抗路径，导致电路中形成了较大的短路电流。
此时电路也无法正常工作，电流过大可能会损坏电路中的元器件。
短路状态可能是由于线路短路、元器件接触不良等原因引起。
电路工作是指电路中的电子元件、电源和信号传输等各个部分正常运行，完成其设计或预期功能的过程。
电路工作的关键在于实现电流和电压的正确流动和转换，以满足电路所需的功率、信号处理和控制等要求。
电路工作涉及电流、电压、信号处理和控制等多个方面，要求各个部分之间的协调配合，确保电路能够按照设计要求完成所需的功能。
《电路的工作状态》课件
通路与设备保护
通路
电路处于正常工作状态，电流经 过负载，设备正常运转。
设备保护
在通路状态下，电流经过负载， 设备正常运转，不会受到损害。
开路与设备保护
开路
电路中无电流通过，设备不工作。
设备保护
在开路状态下，设备不会受到电流的损害，但长时间处于开路状态可能导致设 备老化或损坏。
短路与设备保护
短路
开路在实际中的应用
总结词：电路断路
详细描述：开路状态下，电路中的开关或元件断开，电流无法通过电路，通常用 于保护电路或设备，避免电流过大造成损坏。例如，家用电器通常有过载保护功 能，当电流过大时，会自动断开电路，实现开路状态。
短路在实际中的应用
总结词
电路中存在低阻抗路径
详细描述
短路是指电路中存在低阻抗路径，使得电流不经过用电设备而直接回到电源的现象。在实际应用中，短路通常是 有害的，因为它会导致电流过大，可能烧毁电源或电路元件。然而，在某些情况下，短路也被用于测试和调试电 路。例如，在电子实验中，有时会故意制造短路来观察电路的反应。
能量损耗原因
在短路状态下，电流通过导体时同样会产生热量，导致能量以热能的形式散失。此外，由 于电流未经过负载，能量没有得到有效的转换和利用。
节能措施
为了减少能量损耗，应避免电路发生短路。在设计和安装电路时，应确保负载正常接入， 防止出现短路现象。同时，应定期检查和维护电路，及时发现和排除短路隐患。
03 电路工作状态与设备保护
《电路的工作状态》ppt课件
目录
• 电路的三种工作状态 • 电路工作状态与能量损耗 • 电路工作状态与设备保护 • 实际应用案例
01 电路的三种工作状态
通路
003
电路三种状态的工作情况
电路三种状态的工作情况在学电子电路中，要学会分析电路，就从了解电路的三种状态开始。
电路有哪三种状态：通路(负载)、短路、开路(空载)三种状态下的电源电压分别是U=E-IR，U=0。
U=E，以下内容分别介绍这三种状态的具体情况。
1、通路状态：通路就是电路中的开关闭合，负载中有电流流过。
在这种状态下，电源端电压与负载电流的关系可以用电源外特性确定，根据负载的大小，又分为满载、轻载、过载三种情况。
负载在额定功率下的工作状态叫额定工作状态或满载;低于额定功率的工作状态叫轻载;高于额定功率的工作状态叫过载。
由于过载很容晚烧坏电器，所以一般情况都不允许出现过载。
2、短路状态如果外电路被阻值近似为零的导体接通，这时电源就处于短路状态，在这种状态下，电路中的电流(短路电流)I≈E/R 。
我们知道，电源的内阻一般都是很小的，因而短路电流可能达到非常大的数值，这将电源有烧毁的危险，必须严格防止，避免发生。
防止短路的最常见方法是在电路中安装保险管。
保险管中的熔丝是由低熔点的铅锡合金、银丝制成。
当电流增大到一定数值时，保险丝首先被熔断，从而切断电路。
在短路状态下电源的端电压为：U=E-IR≈E-E/R*R=0可见，短路状态的主要特点是：短路电流很大，电源端电压为零。
这里需要说明，通常电源的内阻都基本不变并且数值很小，所以可近似认为电源的端电压等于电源电动势。
今后若不特别指出开标出电源内阻时，就表示内阻很小，可以忽略不计。
3.开路状态开路就是电源两端开电路某处断开，电路中没有电流通过，电源不向负载输送电能。
对于电源来说，这种状态叫空载。
开路状态的主要特点是：电路中的电流为零。
电源端电压和电动势相等。
这三种状态，在我们生活中随处都可以看到，如将电灯的开关合上，电灯发亮，这就是一种通路状态，如果开电灯，同时开冰箱、空调、电饭煲、电视、电脑、音箱、电炒锅，这时负载比较多，容晚出现过载现象，当过载时电线容易冒烟起火。
当把开关合上时，电灯灭了，这是一处开路状态。
简述电路的三种工作状态
简述电路的三种工作状态
1. 开关状态：开关状态就是电路的开关，被控制着电路的激活或关闭。
开关状态可以分为两种，即开路状态和闭路状态，开路状态就是电路
当中的通道被打开；它允许有电流在电路中流动，所以它也可以称之
为导通状态。
在闭路状态下，电路当中的通道被关闭，电流无法在电
路中流动，即不可以称之为导通状态。
2. 脉冲状态：脉冲状态是电路系统当中所指定的一种特殊电路状态，
在脉冲状态下，电路当中的信号电平会应变换而不会被处于长时间的
持续信号电平。
电路有时需要发出激励电流，而这些激励电流就是电
路的脉冲状态，它有助于改变电路的状态。
3. 调节状态：调节状态是电路系统当中所指定的一种特殊电路状态，
它的用途是在电路系统中建立电路的动态参考框架。
调节状态能够让
电路系统随着需求而变化，它能够提供给控制系统所需要的信息。
调
节状态要求电路系统在有定时元件的情况下可以被持续变化，从而满
足应用中所需要的要求。
电路的三种工作状态及特点
电路的三种工作状态及特点
1. 嘿，你知道电路有开路状态吗？就像一条路突然断了，没了通行！比如说家里的灯泡突然不亮了，大概率就是某个地方开路啦。
你想想看，这电流就像水流一样，路都断了，还怎么流呀！这时候的电路特点就是没电流通过哦。
2. 还有短路状态呢，哎呀呀，这可不得了！就如同汽车在高速路上突然失控冲向了错误的方向。
记得那次我修一个小电器，不小心弄短路了，“啪”一声，吓人一跳！这种状态下电流会超级大，很危险嘞！
3. 另外呀，正常的通路状态可是最重要的哟！就好像一辆车在平坦的大道上顺畅行驶一样。
咱家里的各种电器正常工作的时候就是处于通路状态呀，电流能愉快地流动，各种功能都能好好发挥，多棒呀！
4. 你说电路这三种状态是不是很神奇，开路就像被堵住了，真让人着急！短路就像出了大乱子，可得小心！通路就是一切安好，让人安心。
5. 想想如果电路总是开路，那不就啥都用不了啦，多糟糕呀！短路更是灾难呀，说不定会引发火灾呢！还好有通路能让我们享受各种电器带来的便利，多好。
6. 所以呀，我们得好好了解电路的这些工作状态，才能更好地使用电器，保障安全呢！总之，电路的三种状态真的很重要，我们可不能小瞧它们哟！。
电路的三种状态
电路的状态
实际电路在应用过程中,可能处于有载、空载、短路和接触不良这四种不同的基本状态;
1 、有载状态
有载状态也叫通路状态,指电源提供的电流经过了负载,使负载正常工作;象上图中的开关接通状态;
2 、空载状态
空载状态也叫断路状态,电流被切断,没有经过负载,负载不工作;象上图中的开关断开状态;
3 、短路状态
通路和断路两种状态在实际中是允许的,事实上开关的作用就是为了完成在通路与断路两种状态中转换,但短路是不允许的,短路指电源或信号源提供的电流没有经过负载而直接构成回路,这实际上就是给电源信号源接上了最重的负载;处于最大的极限电流状态,这不但会损坏电源信号源,还有可能引发导线过热燃烧;
4 、接触不良
接触不良是一种介乎通路与断路之间的状态,这种状态也不应该存在,正常情况下的通路应该能让电流持续不断,如果因为开关触点氧化腐锈等原因,导致触点时而接通时而断开,便会出现电流断续,虽然这种危害不至于象短路一样严重,但也不容忽视;
6、在实际应用中,实物描述电路虽然很形象,但往往不方便,通常用电路图来表示电路;在电路图中,各种电器元件都不需要画出原有的形状,而是采用统一规定的图形符号来表示,下表是常用电工图形符号;参照下表,你能画出手电筒的电路图吗。
电路的工作状态与电流分析
学会使用漏电保护器，确保人 身安全
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汇报人：XX
电路保护措施与安全用电
过载保护
过载保护的目的：防止电路过载，保护电器设备 过载保护的原理：通过检测电流或电压的变化，判断电路是否过载 过载保护的方法：采用熔断器、断路器、热继电器等保护装置 过载保护的注意事项：定期检查保护装置，确保其正常工作
短路保护
短路现象：电流过大，导致电路损坏 短路原因：线路老化、绝缘层破损、负载过大等 短路保护措施：安装熔断器、空气开关等保护装置 安全用电常识：不要超负荷使用电器，定期检查线路，避免电线裸露等
漏电保护
漏电保护的原理：检测电流的异常变化，及时切断电源 漏电保护的作用：防止触电事故，保护人身安全 漏电保护的类型：电压型、电流型、剩余电流型等 漏电保护的安装和使用注意事项：定期检查、维护，确保其正常工作
安全用电常识
正确使用电器设备，避免超负 荷使用
定期检查电路，发现故障及时 维修Βιβλιοθήκη 避免湿手触摸电器，防止触电
定义：电路中无电流通过，电路处于断开状态 特点：电源电压等于电源电动势，电流为零 应用：电路的开关、保险丝等 影响：开路状态可能导致电路无法正常工作，需要及时检查和修复。
短路状态
定义：电路中电流不经过负载，直 接由电源正极回到负极的状态
危害：可能导致电源损坏、设备损 坏、火灾等
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电路中的热效应与散热
电路中的热效应
热效应的定义：电流通过电阻时产生的热量 热效应的影响因素：电流、电阻和通电时间 热效应的应用：电加热、电焊等 热效应的弊端：导致电路过热，影响电路性能和寿命 散热措施：增加散热面积、提高散热效率、降低环境温度等
电路的三种状态及特点
电路的三种状态及特点电路是由电子元件组成的，用于传输电流或控制电流的路径。
电路的状态是指电路中的元件所处的工作状态。
根据元件的工作状态不同，电路可以分为三种状态：开路状态、闭路状态和短路状态。
1. 开路状态：开路状态指的是电路中断，电流无法通过的状态。
在开路状态下，电路中的元件之间没有连通的路径，电流无法流通。
开路状态的特点如下：（1）电路中的元件之间没有连接，电流无法流动；（2）电路中的电压为最大值，因为没有电流通过元件产生电压降；（3）电路中的功率为零，因为电流为零；（4）电路中的电阻为无穷大，因为电流为零。
2. 闭路状态：闭路状态指的是电路中元件之间有连通的路径，电流可以顺利地通过的状态。
在闭路状态下，电路中的元件之间形成一条完整的回路，电流可以顺利地流通。
闭路状态的特点如下：（1）电路中的元件之间有连接，电流可以流动；（2）电路中的电压根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律分布在各个元件上；（3）电路中的功率根据功率公式计算，与电流和电压有关；（4）电路中的电阻根据欧姆定律和基尔霍夫电流定律计算，与电流和电压有关。
3. 短路状态：短路状态指的是电路中出现了低阻值的路径，电流会在这个路径上大量流动，导致其他元件无法正常工作的状态。
在短路状态下，电路中的元件之间存在一个非常低的电阻，电流会优先选择通过这个路径，导致其他元件的电流减小或消失。
短路状态的特点如下：（1）电路中存在一个低阻值的路径，电流会优先流过这个路径；（2）电路中的电压根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律分布在各个元件上，但受到短路路径的影响，电压降会减小或消失；（3）电路中的功率根据功率公式计算，与电流和电压有关，但受到短路路径的影响，功率会减小或消失；（4）电路中的电阻受到短路路径的影响，电阻值会减小或趋近于零。
总结：电路的三种状态分别是开路状态、闭路状态和短路状态。
开路状态指的是电路中断，电流无法通过；闭路状态指的是电路中元件之间有连通的路径，电流可以顺利地通过；短路状态指的是电路中出现了低阻值的路径，电流会在这个路径上大量流动。
电路的三种状态
2、断路
断路又称开路，是指电源与负载没有接成闭合通路， 电路中没有电流的状态。
断路可以分为控制性断路和故障性断路。
3、短路
短路是指电流从电源出发，不经负载而经导体直接回 到电源的状态。
电路的三种状态
一、简单电路
二、电路的三种状态
1、通路 通路是指电源与负载构成了闭合回路，如下图。电流从电源出 发，经过负载后回到电源的状态。通路状态根据负载大小可分 为以下三种情况：
(1)轻载：负载低于额定功率下的工作状态。 (2)满载：载在额定功率下的工作状态。 (3)过载：负载在高于额定功率下的工作状态，又称超载。 显然，轻载没有充分利用负载设备，过载容易烧坏电气设备， 前者尚可使用，后者一般不允许长时间出现。
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第五节电路的三种状态
一、空载状态
空载状态又称断路或开路状态(图1—31)，它是电路中开关断开或联接导线折断引起的一种极端运行状态。
电路空载时，外电路所呈现的电阻可视为无穷大，故电路具有下列特征：
1、电路中的电流为零，即I＝0。
2、U1＝US，即电源的端电压等于电源电压。
此电压称为空载电压或开路电压，用U0表示。
利用此特点可以测出电源电压。
3、因为电源对外不输出电流，电源的输出功率和负载所消耗的功率均为零。
二、短路状态
由于电源线绝缘损坏、操作不当等引起电源的两输出端相接触，造成电源被直接短路的情况（图1—32），是电路的另一种极端运行状态。
当电源直接短路时，外电路所呈现的电阻可近似为零，电路具有下列特征：
1、电源中的电流最大，输出电流为零。
因为：，在一般供电系统中，电源的内电阻R0很小，故短路电流IS很大，但对外电路无电流输出。
2、电源和负载的端电压均为零。
表明电源的电压全部降落在电源的内阻上，电源发出的功率全部消耗在电源内阻上。
此时电源发出的功率为:
例1—8 图1—33为某汽车行李箱灯电气简图，蓄电池电压US=12V，内阻R=0.2Ω,灯泡为12V 6W,试求:
1)空载电压UO；
2)短路电流IS。
解：1）灯泡电阻
2）UO=US=12V 由上计算可知，短路时电路中电流很大，容易烧毁电源与设备。
另外短路时强电流产生强大的电磁力会造成机械上的损失，因而实际电路中必须设置短路保护装置，最常用的是用熔断器作保护电器。
三、负载状态
如图1—34所示，负载状态是一般的有载工作状态。
此时电路有下列特征：
1．电路中的电流为
当电源电压US和内阻R0一定时，电路中电流的大小取决于负载的大小。
2．电源的端电压为
U1=US-IR0
电源的端电压总是小于电源电压。
若忽略电源内阻，则电源的端电压U1等于电源电压US。
四、额定功率
电路元件在工作时都有一定的使用限度，其限额值称为额定值。
例如，标明
“220V40W”的灯泡，220V和40W分别该灯泡的正常工作电压为220V(用UN表示)，且在此电压下工作，灯泡消耗的电功率为40W(用PN表示)。
其灯丝电阻
如该灯泡接入低于额定电压的110V电路中,
灯泡的实际功率为：
可见,此灯泡发光强度不足。
反之，若将该灯泡接入高于额定电压的380V电路中，灯泡的实际功率为
远大于额定功率，灯泡将很快被烧毁。
因而电路元件应工作在额定条件下。
如果电路元件工作在高于额定电压很多的状态下，这就使电器设备和电源的温度迅速上升，导致电源及其它电气设备烧毁，甚至引起火灾。
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