第四节 电路三种工作状态
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1.5 电源有载工作、开路与短路
3)电源与负载的判别
⑴方法一：根据 U 和 I 的实际方向判别
电源：U和I 的实际方向相反，电流从“+”端流出，
发出功率； 负载：U和I 的实际方向相同，电流从“+”端流入， 取用功率。 ⑵方法二：根据 U 和 I 的参考方向判别
+
I
+
E
S
Ro
-
U
R
-
I 0
开路电流为零
电源端电压 （ 即开路电压） U E Ro I 等于电源电动势
P0
2018/11/13
负载功率为零
电工与电子学
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3.短路
2018/11/13
电工与电子学
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前一
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1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.3 电源短路
其特征如下：
I
+ +
当电源的两端被短接时，E
S
Ro
-
U
R
-
U 0
电源端电压为零
E I IS 短路电流（很大） Ro PE P Ro I 2 电源产生的电能全被内阻所消耗
P0
2018/11/13
负载功率为零
电工与电子学
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1)电压与电流
E I Ro R
I
+ +
E
S
Ro
-
U
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， I O 这说明它带负载能力强。 电源的外特性曲线 2018/11/13 电工与电子学
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2018/11/13 电工与电子学
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2.断路（开路）
2018/11/13
电工与电子学
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1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.2 电源开路
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：
+ I3 3 UAB
P2 I 2U AB 10 50 500W
∵I3 = -5A
-
∴I3实际方向与参考方向相反，电流从“+”端入， “3”元件为负载，吸收功率为：
P3 I 3U AB (5) 50 250W
可见负载吸收的功率与电源输出的功率平衡
2018/11/13 电工与电子学
短路通常是一种严重事故，应该尽力预防
1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.4 如图，方框代表电源或负载。已知 U = 220V， I= -1A，试问哪些方框是电源，哪些是负载？ I I I I + + U U U U + + （a） （b） （ c） （d）
解：(a)图 P = UI = 220×(-1) = -220W < 0，电源 (b)图 P = -UI = 220×(-1) = 220W > 0，负载 (c)图 P = -UI = 220×(-1) = 220W > 0， 负载 2018/11/13 电工与电子学 (d)图 P = UI = 220× (-1) = -220W < 0，电源
U E Ro I
-
1.5 电源有载工作、开路与短路
2 )功率与功率平衡
U E Ro I
UI EI Ro I 2
P PE P
电源输出的功率 电源产生的功率 内阻损耗的功率
在一个电路中，电源产生的功率和负载取用的 功率以及内阻上所损耗的功率是平衡的。
2018/11/13 电工与电子学
第四节 电路的三种工作状态
• 电路的工作状态
1.通路
2.断路（开路） 3.短路
2018/11/13
电工与电子学
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1.通路
2018/11/13
电工与电子学
Baidu Nhomakorabea
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前一
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1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.1 电源有载工作
①U 和 I 取关联参考方向，若P = UI 0，负载； 若P = UI 0，电源。
②U 和 I 取非关联参考方向，若P = UI 0，电源； 2018/11/13 电工与电子学 若P = UI 0，负载。
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1.5 电源有载工作、开路与短路
-
P 1 I1U AB 15 50 750W
2018/11/13 电工与电子学
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1.5 电源有载工作、开路与短路
∵I2 = 10A ∴I2实际方向与参考方向相 同，电流从“+”端入，“2” 元件为负载，吸收功率为： I1 1
A I2 2 B
例：下图所示方框为电路元件，已知：UAB= 50V， I1=15A，I2=10A，I3=-5A，试求电路各元件的功率， 并校验功率是否平衡。 A + 解： I1 I2 I3 ∵UAB = 50V 1 2 3 UAB ∴A点为“+”，B点为“-” B ∴I1实际方向与参考方向相同，电流从“+”端出， “1”元件为电源，输出功率为： ∵I1 = 15A
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• 3.汽车电路的特点
1）低压直流电源 2）单线制（负极搭铁）
2018/11/13
电工与电子学
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前一
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• 汽车单线制
2018/11/13
电工与电子学
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1.5 电源有载工作、开路与短路
4) 额定值与实际值 额定值：电气设备的额定电压、额定电流和额定功 率及其他标准使用规定值称为电气设备的额定值。 分别用UN、IN、PN表示。 制造厂在制定产品的额定值时，要全面考虑使 用的经济性、可靠性及寿命等因素，特别要保证设 备的工作温度不超过规定的容许值。 使用时，电压、电流和功率的实际值不一定等 于它们的额定值。
1.5 电源有载工作、开路与短路
3)电源与负载的判别
⑴方法一：根据 U 和 I 的实际方向判别
电源：U和I 的实际方向相反，电流从“+”端流出，
发出功率； 负载：U和I 的实际方向相同，电流从“+”端流入， 取用功率。 ⑵方法二：根据 U 和 I 的参考方向判别
+
I
+
E
S
Ro
-
U
R
-
I 0
开路电流为零
电源端电压 （ 即开路电压） U E Ro I 等于电源电动势
P0
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负载功率为零
电工与电子学
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3.短路
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1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.3 电源短路
其特征如下：
I
+ +
当电源的两端被短接时，E
S
Ro
-
U
R
-
U 0
电源端电压为零
E I IS 短路电流（很大） Ro PE P Ro I 2 电源产生的电能全被内阻所消耗
P0
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负载功率为零
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1)电压与电流
E I Ro R
I
+ +
E
S
Ro
-
U
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， I O 这说明它带负载能力强。 电源的外特性曲线 2018/11/13 电工与电子学
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2.断路（开路）
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1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.2 电源开路
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：
+ I3 3 UAB
P2 I 2U AB 10 50 500W
∵I3 = -5A
-
∴I3实际方向与参考方向相反，电流从“+”端入， “3”元件为负载，吸收功率为：
P3 I 3U AB (5) 50 250W
可见负载吸收的功率与电源输出的功率平衡
2018/11/13 电工与电子学
短路通常是一种严重事故，应该尽力预防
1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.4 如图，方框代表电源或负载。已知 U = 220V， I= -1A，试问哪些方框是电源，哪些是负载？ I I I I + + U U U U + + （a） （b） （ c） （d）
解：(a)图 P = UI = 220×(-1) = -220W < 0，电源 (b)图 P = -UI = 220×(-1) = 220W > 0，负载 (c)图 P = -UI = 220×(-1) = 220W > 0， 负载 2018/11/13 电工与电子学 (d)图 P = UI = 220× (-1) = -220W < 0，电源
U E Ro I
-
1.5 电源有载工作、开路与短路
2 )功率与功率平衡
U E Ro I
UI EI Ro I 2
P PE P
电源输出的功率 电源产生的功率 内阻损耗的功率
在一个电路中，电源产生的功率和负载取用的 功率以及内阻上所损耗的功率是平衡的。
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第四节 电路的三种工作状态
• 电路的工作状态
1.通路
2.断路（开路） 3.短路
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1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.1 电源有载工作
①U 和 I 取关联参考方向，若P = UI 0，负载； 若P = UI 0，电源。
②U 和 I 取非关联参考方向，若P = UI 0，电源； 2018/11/13 电工与电子学 若P = UI 0，负载。
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1.5 电源有载工作、开路与短路
-
P 1 I1U AB 15 50 750W
2018/11/13 电工与电子学
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1.5 电源有载工作、开路与短路
∵I2 = 10A ∴I2实际方向与参考方向相 同，电流从“+”端入，“2” 元件为负载，吸收功率为： I1 1
A I2 2 B
例：下图所示方框为电路元件，已知：UAB= 50V， I1=15A，I2=10A，I3=-5A，试求电路各元件的功率， 并校验功率是否平衡。 A + 解： I1 I2 I3 ∵UAB = 50V 1 2 3 UAB ∴A点为“+”，B点为“-” B ∴I1实际方向与参考方向相同，电流从“+”端出， “1”元件为电源，输出功率为： ∵I1 = 15A
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• 3.汽车电路的特点
1）低压直流电源 2）单线制（负极搭铁）
2018/11/13
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• 汽车单线制
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1.5 电源有载工作、开路与短路
4) 额定值与实际值 额定值：电气设备的额定电压、额定电流和额定功 率及其他标准使用规定值称为电气设备的额定值。 分别用UN、IN、PN表示。 制造厂在制定产品的额定值时，要全面考虑使 用的经济性、可靠性及寿命等因素，特别要保证设 备的工作温度不超过规定的容许值。 使用时，电压、电流和功率的实际值不一定等 于它们的额定值。