电路的工作状态1
电工技术：电路的工作状态
4kW ——额定功率PN
50HZ ——额定频率fN
受外界影响——如电压波动、工作条件、环境温度 4.额定值≠实际值 造成原因 负载变化时，电流、功率通常不一定处于额定工作状态
电路的工作状态
一、电路的工作状态
1.有载工作状态：
当开关S闭合时，电源与负载构成闭合通路时的状态。 S RS ＋ US － I ＋ U － RL 电路特征：
I＝ US R S＋R L
U = IRL = US– IRS P = UI = USI– I2RSFra bibliotek、电路的工作状态
2.开路状态：
电源与负载没有构成闭合路径时的状态，也称断路状态。 S I ＋ 电路特征： I=0 U =0 P=0
RS
＋ US －
U
－
RL
一、电路的工作状态
3.短路状态：
电源未经负载而直接通过导线接成闭合路径的状态。 S RS I ＋ US － ＋ U RL 电路特征：
I＝ US RS
U=0 P=0
－
二、电气设备的额定值
1.定义： 电气设备长期、安全工作条件下的最高限值。 2.种类： 额定电流——IN 额定电压——UN 额定功率——PN 3.工作状态 （1）满载—— I = IN（经济合理、安全可靠） （2）超载（过载）——I > IN（设备易损坏） （3）轻载（欠载）——I < IN（浪费） 某电动机的参数 380V ——额定电压UN 8.6A ——额定电流IN
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。
1.3电路的工作状态
电流表中的短路电流为：
E 2 I短 10A r 0.2 开关接“2”号位置，电路断路。
电压表读数为电源电动势的数值，即 2V 。 电流表中无电流通过 I断 0A
开关接“3”号位置，电路处于通路状态 电流表读数：
E 2 I 0.2 A R r 9.8 0.2
U I R
例题分析
例2
I
+
电 源
开关扳至1和2
为负载工作状态
S
US R0
1
2
3
4
U
R1
R2
负载工作状态时，其输 出的电流和功率随负载 电阻的不同而不同。
开关扳至3为短路工作状态 开关扳至4为开路工作状态
例3 如图所示，不计电压表和电流表内阻对电路的影响பைடு நூலகம் 求开关在不同位置时，电压表和电流表的读数各为多少？
i
含源 电路 +
u _
ISC
电路外接端直接用导 线连接，端口电压 u=0 （负载被短接）
此时，端电流由电路内部电源与结构 决定，称为短路电流，记作 iSC 或 ISC=E/r
3）负载工作状态
i
含源
电路 +
u _
负载
电路外接一定负载，电路中有电流流过，此时的 状态称为负载状态。此时：U=US-R0i
1.3电路的工作状态
根据所接负载不同，电路的工作状态分为 三种：开路（空载）、短路、负载状态。 1）开路工作状态——空载
i
含源 电路 +
电路外接端未接任何负载， 端电流i=0 （开路）。
=UOC
u _
电路的三种状态1
（一）通路
通路就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流 通过，电路正常工作。
第一章 电路的基本知识和基本定律
第1节电路及电路图
（二）断路
断路就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有电 流通过。断路又称为开路。
第一章 电路的基本知识和基本定律
第1节电路及电路图
（三）短路 短路就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成 通路，电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其 他设备。
想一想
下列的说法对吗？为什么？ 1.当电源的内阻为零时，电源电动势的大小就等于 电源电压。 2.当电路开路时，电源电动势的大小就等于电源端 电压。 3.在通路状态下负载电阻变大，端电压就下降。 4.在短路状态下内压降等于零。 5.在电源电压一定的情况下，电阻大的负载是大负 载。
如图，当开关S分别打 在1、2、3位置时， 电路处于什么状态？ 电流表和电压表的读 数是多少？ 已知：E=6V， r=0.2 Ω,R=9.8Ω。 求：当开关S分别打在1、 2、3位置，电路的状 态以及电流表电压表 的读
电气设备的额定值一般都标在其明显的位置 上，如电动机、变压器、某些家用电器的额 定值都标在外壳的名牌上，故有时也把额定 值叫做名牌数据。
满载、轻载、过载
通常把电气设备在额定功率下工作状态叫 做额定工作状态，也称满载；低于额定功 率的工作状态叫做；高于额定功率的工作 状态叫做或超载。由于过载容易损坏电气 设备，所以，一般情况下不允许出现过载。 像熔断器、热继电器都是常用的过载保护 电器。
第一ห้องสมุดไป่ตู้ 电路的基本知识和基本定律
第1节电路及电路图
二、电气设备的额定值
为保证电气设备能够长期安全地工作，通 常都规定一个最高的工作温度。显然，工 作温度的高低取决于热量的大小。而热量 的大小是由电流、电压和功率的大小决定 的，所以，电气设备工作时都规定了额定 值。 把电气设备和元件长期安全工作时所允许 的最大电流、最大电压和最大功率分别叫 做额定电流、额定电压和额定功率。
电路的三种工作状态
这说明它带负载能力强。
2020/5/13
电工与电子学
O
I
电源的外特性曲线
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2 )功率与功率平衡 U E RoI
1.5 电源有载工作、开路与短路
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。
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
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电工与电子学
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1.5 电源有载工作、开路与短路
1.4.4 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？
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；
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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
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：∵UAB = 50V
+
I1
I2
I3
∴A点为“+”，B点为“-” 1
2
3 UAB
∵I1 = 15A
-
B
∴I1实际方向与参考方向相同，电流从“+”端出，
电源及电路的工作状态
第三节电源及电路的工作状态学习目标： 1 ．掌握电压源和电流源的概念。
2 ．掌握电压源和电流源的等效转换。
3 ．了解电路的工作状态：有载（满载、轻载、过载）、开路、短路。
重点：电压源和电流源的等效转换。
难点：电压源和电流源的等效转换。
一、电压源电路中的功能元件称为电源，，可以采用两种模型表示，即电压源和电流源。
1 ．理想电压源（恒压源）（ 1 ）符号：（ 2 ）特点：无论负载电阻如何变化，输出电压即电源端电压总保持为给定的 U S 或 u s (t)不变，电源中的电流由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻为 0 。
例 1-3 ：如图 1-5: U S =10V图 1-5 电压源则当R 1 接入时：I =5A当R 1 、 R 2 同时接入时：I =10A(3) 特性曲线2 ．实际电压源（ 1 ）符号：（ 2 ）特点：由理想电压源串联一个电阻组成， R S 称为电源的内阻或输出电阻，负载的电压U = U S – IR S ，当 R S = 0 时，电压源模型就变成恒压源模型。
（ 3 ）特性曲线二、电流源1 ．理想电流源（恒流源）(1) 符号 :(2) 特点：无论负载电阻如何变化，总保持给定的Is 或i s (t) ，电流源的端电压由外电路决定，输出功率可以无穷大，其内阻无穷大。
例 1-4 ：如图 1-6: I S =1 A则 : 当R =1 W 时，U =1V ，R =10 W 时，U =10 V（ 3 ）特性曲线图 1-6 电流源2 ．实际电流源（ 1 ）符号：（ 2 ）特点：由理想电流源并联一个电阻组成，负载的电流为I = I S – U ab / R S ，当内阻R S = ¥ 时，电流源模型就变成恒流源模型。
（ 3 ）特性曲线：3 ．恒压源和恒流源的比较三、电压源与电流源的转换1 ．特性：电压源可以等效转换为一个理想的电流源I S 和一个电阻R S 的并联，电流源可以等效转换为一个理想电压源U S 和一个电阻R S 的串联。
电路常见的工作状态
电路常见的工作状态电路是现代电子设备中不可或缺的部分，它通过电子元件之间的连接和控制电流来完成特定的功能。
在电路工作过程中，会存在多种不同的工作状态，每种状态都对电路的工作性能和功能起着至关重要的作用。
一、直流电路的常见工作状态1. 静态工作状态：当直流电路处于静止状态时，电压和电流的数值都不发生变化。
此时电路中的电子元件保持稳定的工作状态，不会产生变化。
比如说，电路中的直流电源或者电阻电路在未连接外部负载时的状态就属于静态工作状态。
2. 开路状态：当电路某一部分断开或者未连接时，这部分电路中的电流为零，这种状态称为开路状态。
如果一根导线断开，或者开关未接通，电路中就会存在开路状态。
3. 关路状态：与开路状态相对应的是关路状态，当电路中的两个连接点之间短路或者直接连接在一起，这部分电路中的电流就会很大，这种状态称为关路状态。
4. 稳定工作状态：在某些情况下，直流电路会达到稳定的工作状态，此时电路中的电压和电流的数值都保持不变。
这种状态一般出现在电路中的各个元件都处于稳定的工作条件下，电路达到了稳态。
当理想电感、理想电容与理想电压源连接成一个完整的电路时，电路会达到稳定工作状态。
5. 不稳定工作状态：有时候电路中的某些元件可能会受到外部影响，导致电压和电流发生变化，从而使得电路处于不稳定的工作状态。
这种状态下，电路中的电压和电流可能会不断变化，直至达到新的稳态。
当电感中有磁芯的时候，磁芯的磁导率受到外部磁场的影响，可能会导致电感的电感值发生变化，从而使得电路处于不稳定状态。
6. 频率响应状态：在直流电路中，有时候我们需要研究电路在不同频率下的响应情况。
这就涉及到频率响应状态，也就是电路在不同频率下的表现。
对于一个RC电路，我们关心它在不同频率下的相位差和幅频特性，这就需要研究电路在不同频率下的工作状态。
二、交流电路的常见工作状态1. 直流偏置状态：在交流电路中，有些电路元件可能要求一定的直流偏置电压。
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。