电路的三种状态(城市轨道交通电工电子技术及应用)
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。
电路的三种工作状态
• 3.汽车电路的特点
1）低压直流电源 2）单线制（负极搭铁）
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• 汽车单线制
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元件为负载，吸收功率为：
1.5 电源有载工作、开路与短 路
A
+
I1
I2
I3
1
2
3 UAB
P2 I2UAB 10 50 500W
∵I3 = -5A
-
B
∴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 I3U AB (5) 50 250W
可见负载吸收的功率与电源输出的功率平衡
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2.断路（开路）
2021/4/4
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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：
1.5 电源有载工作、开路与短 路
I
+
E
+
S
-U
R
Ro
-
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
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
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1.通路
2021/4/4
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。
电工电子技术及应用(答案)
《电工电子技术及应用》试卷（答案）一、选择题（每小题1分，共30分。
将每题的正确答案序号填入下列表格中）1、在电路中，一定为电源的是（ C ）。
A、蓄电池B、电动机C、发电机D、电风扇2、电流的方向通常规定为（B）的方向。
A、负电荷的定向运动B、正电荷的定向运动C、正电荷的自由运动D、正、负电荷的定向运动3、在金属导体中形成电流的是（B）。
A、正电荷B、自由电子C、正负离子D、空穴4、单位相同的两个物理量是（A）。
A、电动势、电位B、电位、电流C、电位、电能D、电动势、电功5、平时所说的负载过大是指（B）。
A、超过了用电器的额定电压，额定电流，额定功率B、负载的功率过大C、负载的电阻阻值过大D、负载的电源索取的功率大于电源的额定功率6、一段粗细均匀的导线接于电路中，电流为Ⅰ，将其对折后再接于原电路中，导线中的电流为（ B）。
A、2ⅠB、4ⅠC、ⅠD、8Ⅰ7、根据三极管的结构，三极管可以分为几类（B）。
A、1B、2C、3D、48、线性电阻两端的电压为U时，电阻为R，当电阻两端的电压升高到2U时，电阻为（C）。
A、2RB、0.5RC、RD、4R9、电源的端电压等于电动势，这一结论适用于电路处于（A）。
A、开路状态B、通路状态C、短路状态D、任意状态10、白炽灯的灯丝烧断后又搭接在一起，则白炽灯会（ A ）。
A、变亮B、变暗C、时亮时暗D、不发光11、某精确色环电阻用四环表示，已知该电阻的阻值为4.8KΩ±5%，则该电阻的第三环颜色为（B ）。
A、红B、橙C、黄D、银12、由4只灯泡串联的电路中，除了3号灯不亮外，其他3个灯都亮，把3号灯取下后，其余三个灯仍亮，其原因是（B ）。
Ａ、３号灯断路Ｂ、３号灯被短路Ｃ、３号.４号灯之间导线断开Ｄ、１.２.４号灯由于被短路而受到保护13、某一复杂电路有a条支路，b个网孔，利用支路电流法解题，须列_______个独立节点电流方程（ B）、A、aB、b-1C、bD、a-b14、一有源二端网络的开路电压为16V，短路电流为2A，则负载Rl可获得的最大功率是（ C ）。
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。
电工电子应用技术 电路的基本状态教案
④负载大小指的是负载功率（或电流）的大小，而不是电阻的大小。 ⑤负载最小是空载，即开路状态。这时电流和功率都为零。 ⑥电源短路时短路电流很大，但负载电流为零。这时电源发出的功率为
PE
US IS
US2 R0
I S 2 R0
这些功率全部消耗在内阻上，可能导致烧毁电源及其他电气设备，甚至引起火灾，
是一种严重事故，因此在实用电路中通常都安装有熔断器或其它自动保护装置。
U US R0I
I=0 U=US
I
IS
US R0
UL=0 ，U =0
【讲授】①有载时电源输出功率
P1= U1 I=（US－IＲ0）I=ＵＳI－Ｉ2Ｒ
0
电源发出功率
内阻消耗功率
即电源发出的功率等于电路各部分所消耗的功率。可见整个电路中功率平衡。
②在实际电路中，所有电气设备和元器件，其工作电流、电压和功率等，都有一定
பைடு நூலகம்
载电阻可以调节，如图 1-3-4 所示，试求：
（1）电源额定状态下的电流、负载电阻及负载电阻的功
I
率； （2）空载状态下的电源电压； （3）短路状态下的电流和负载功率；
〔解〕
R0 R
+ US
－
图 1-3-4
（1）电源额定状态下
IN= PN = 200 A=4A
U N 50
负载电阻
负载功率 （2）空载状态下
单元一 电路的基础知识及其分析方法
章节 名称
1.3 电路的基本状态
学时 安排
教案
2
教学 目标
掌握电路三种不同状态及其特性
重点 难点
参考 资料
考核 与评价
重点：电路的三种不同状态 难点：电路不同状态下的不同特性
电路的三种状态
开关短路
导线短路
电流表短路
电流表在电路中的作用相当于一根导线。
【课堂练习】
1.判断电路的状态
图1
通路
图2
断路
图3
短路
【课堂练习】
2.用电压表测得电路端电压为0，这说明（
）
A．外电路断路；
B．外电路短路
C．外电路上电流比较小 D．电源内电阻为0
答案：B 解析：此处考核了电路三种状态的特点。
【课堂练习】
I E Rr
U E - Ir
开关闭合 灯亮
三、短路
当电源两端用导线直接相连，电路中的电流不经负载，而 只经过连接导线直接流回电源。
I E
U0
r
电源短路时会损坏电源， 甚至引起火灾！
此时，电源提供的电流比正常通路时的电流大许多倍，严重 时会烧毁电源和电气设备。因此在电路中不允许无故短路，特 别不允许电源短路。电路短路的保护装置是熔断器或自动跳路 开关。
电路的三种状态
一、开路
开路，又叫断路，是指电源与负载之间未接成闭合电路，即电路中 有一处或多处是断开的。电路断开，电路中无电流通过。
开关打开
灯不亮
I=0，U=E
开关处于断开状态时，电路是正常开路；但开关处于闭合状态时，电路仍然开 路则表明电路已出故障，则需要检测维修了。
二、通路
通路是指正常工作状态下的闭合电路。此时，开关闭合，电 路中有电流流过，负载能正常工作。
答案：C 解析：此处考核了电路状态的特点。
【课堂小结】
一、通路
二、断路 三、短路
谢谢大家
3.用电压表测得电路端电压为E，这说明（
）
A.外电路断路；
B.外电路短路
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！。
三相异步电动机(城市轨道交通电工电子技术及应用)
例：有一台 4 极感应电动机，电压频率为 50 Hz， 转速为 1440 r／min，试求这台感应电动机的转差率。 解：因为磁极对数 p 2 ，所以同步转速为：
60 f 1 60 50 no 1500 r/min p 2
转差率为： no n 1500 1440 s 100% 100% 4% n0 1500
三、三相异步电动机的铭牌
例
型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min 年 月
三相异步电动机 功 率 7.5kW 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号
频 率 50Hz 接 法 Δ 工作方式 连续 ××电机厂
铜质笼型绕组
定子绕组通入三相交流电流 转子绕组产生感 应电势 转子中产生感应 电流 运转
旋转磁场 切割转子绕组
转子电流与 磁场作用
产生电磁转矩
问题:旋转磁场又是如何产生的呢?
•三相电机旋转磁场
电动机的旋转原理 旋转磁场产生的条件
旋转磁场原理
极对数的形成规律
• 电动机的旋转原理 • 旋转磁场产生的条 件 • 旋转磁场原理 • 极对数的形成成规 律
2）绕线转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。
3、气隙：为了使转子自由转动，在定子和转子之间必须留有
一定的空气隙。一般空气隙为0.2～1.5mm。
二、三相异步电动机的工作原理
实验举例
磁铁
右图所示把一个闭合线圈放 在蹄形磁体的两磁极之间， 蹄形磁体和闭合线圈都可以 绕OO′轴转动。当转动蹄形 磁体时，我们看到线圈随即 也跟随着转动起来；N、S极 可以视为“旋转磁极”。实 际上三相异步电动机的转动 利用的是“电磁感应”原理 。
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。
轨道电路的三种工作状态
轨道电路的三种工作状态
轨道电路的三种工作状态
1、开断状态：该状态是指轨道电路断开，此时轨道控制系统中的触角断开地址单元，可以产生一个“断开”的脉冲。
由于断开电路，流体和信号在该轨道中都不能流动，传输设备处于未启动状态。
2、接通状态：当轨道控制模块的接触角通过对应的控制系统时，该轨道就处于接通状态。
轨道电路在该状态下被激活，使传输设备启动，流体在轨道上流动，信号在轨道上传输，从而可以进行传输管理。
3、失电状态：当轨道电路中断时，则会引起电路放电。
当电路处于失电状态时，其轨道控制系统处于焊接保护状态，传输设备停止工作，流体和信号均不能在轨道上流动。
诠释电路的三种状态
诠释电路的三种状态江苏成际秋电路是用导线将电源、用电器、开关等电路元件连接起来组成的电流能够流过的的路径。
[来源:1]电路的三种状态：通路、断路和短路。
现分别介绍如下：通路：人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫通路。
在图1所示的电路中，只闭合S1，灯L1所在的图1 电路为通路；只闭合S2，灯L1、L2串联构成通路；同时闭合S1、S3，断开S2，灯L1、L2并联构成通路。
2.断路：电路中假如某处被切断，电路中就可不能有电流通过，用电器不能工作，这种情形叫做断路。
断路产生的缘故要紧有：（1）开关断开；（2）电路元件损坏；（3）导线断开或导线接头处接触不良。
例如，在图1所示的电路中，开关S1、S2均断开，整个电路中就没有电流通过，成为断路。
3.短路：短路有两种：用电器（局部）短路和电源短路。
（1）用电器短路：用导线并接在某用电器的两端，则电路中的电流就会从导线上通过，被短路的用电器因没有电流通过而不能工作，但其他与之串联的用电器是有电流通过的，会连续工作。
例如，图1中若同时闭合开关S1、S2，断开开关S3，灯L2虽表面上接入了电路，但它被开关S1局部短路了，并没有电流通过，因此这时只有灯L1亮，L2是不亮的。
（2）电源短路：用导线将电源正负极直截了当连接起来，或在连接实物电路时，形成了电流从电源正极流出不通过任何用电器回到电源负极的情形，称为电源短路。
图1中若同时闭合开关S2、S3就会显现电源短路，电源短路时电路中的电流专门大，易烧坏电源。
在日常生活中、做电学实验时一定要幸免显现电源短路的情形。
同学们要养成一个适应，连接电路时，一定要先断开开关，检查无误后，再闭合开关，开始实验。
例1 如图2所示，小灯泡正在发光的是( )[来源:学|科|网] [来源:Zxxk ] [来源:学&科&网]图2解析小灯泡要发光，电路必须闭合，且有电流。
A图电路没有闭合，没有电流；B图电路倒是闭合了，但是电路中没有电源；C 图所示电路中既有电源，电路也处于闭合状态，因此小灯泡能够发光；D图中虽有电池，但电池没有正确地接入电路，尽管电路闭合了，但电路中也可不能有电流图3 通过，因此小灯泡也可不能亮。
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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：
I
++
E
S
-U
R
Ro
-
I 0
开路流为零
电源短路
电源短路
电源短路
红色部分为电流经过路径：此时，电流非常大， 经过之处，无论电源还是电流表，都有可能被 烧坏，甚至引起火灾。
用电器短路识别
用电器短路： 用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连 接起来
如果只是用电器短路而电源并没有短路，这时不会 烧坏电源，只是被短路的用电器中无电流通过。
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。
L2被短路
两灯被短路
红色部分为电流经过路径，此时
被短路的用电器中无电流经过，该用 电器不工作。
如图所示，粗心的小强把电流表当作电
压表接在了L1的两端。此时如果闭合开 关，一定会发生（C ）
A、电源短路 B、电流表损坏 C、L1不亮 D、L2的灯丝烧断
如图所示，当闭合开关S后，电路中最容易损坏的是( B )
A．灯泡L B．电流表A C．电压表V1 D．电压表V2
如图2所示，当开关S闭合时，两只小灯泡能同时发光的正确电
路是( B )
在图2所示的各电路图中，能反映出Ll 、L2并联， 开关S断开后L1仍能发光的是 ( C )
三、有载工作状态
有载工作状态，即通路，是指处处连通 的电路，即电源与负载连成回路，电路中有 电流存在。但要注意，处于通路状态的各种 电气设备的电压、电流、功率等数值不能超 过其额定值。