电路工作状态分析
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
放大电路的工作状态（甲类放大,甲乙类放大,乙类放大）
放大电路的工作状态(甲类放大,甲乙类放大,乙类放大)根据放大电路中三极管在输入正弦信号的一个周期内的导通情况，可将放大电路分为下列三种工作状态：（1）甲类放大在输入正弦信号的一个周期内，都有电流流过三极管，这种工作方式通常称为甲类放大。
甲类放大的典型工作状态如图1所示，此时整个周期都有iC > 0 ，称功率管的导电角q = 2p 。
（2）甲乙类放大在输入正弦信号的一个周期内，有半个周期以上，三极管的iC > 0 ，称为甲乙类放大。
其典型工作状态如图1所示（按照图中操作说明操作），此时功率管的导电角q 满足：p < q < 2p 。
（3）乙类放大在输入正弦信号的一个周期内，只有半个周期，三极管的iC > 0 ，称为乙类放大。
其典型工作状态如图1所示，此时功率管的导电角q = p 。
五、提高效率的途径效率h是负载得到的有用信号功率（即输出功率Po）和电源供给的直流功率（PV）的比值。
要提高效率，就应将电源供给的功率大部分转化为有用的信号输出功率。
在甲类放大电路中，为使信号不失真，需设置合适的静态工作点，保证在输入正弦信号的一个周期内，都有电流流过三极管。
因此当有信号输入时，电源供给的功率一部分转化为有用的输出功率，另一部分则消耗在管子（和电阻）上，并转化为热量的形式耗散出去，称为管耗。
而在没有信号输入时，这些功率全部消耗在管子（和电阻）上。
甲类放大电路的效率是较低的，可以证明，即使在理想情况下，甲类放大电路的效率最高也只能达到50%。
显然，若能减少管耗，就可以提高效率。
静态电流是造成管耗的主要因素，因此如果把静态工作点Q 向下移动，使信号等于零时电源输出的功率也等于零（或很小），信号增大时电源供给的功率也随之增大，这样电源供给功率及管耗都随着输出功率的大小而变，也就改变了甲类放大时效率低的状况。
实现上述设想的电路有乙类和甲乙类放大。
乙类和甲乙类放大主要用于功率放大电路中。
二极管电路的状态分析方法.doc
二极管电路的状态分析方法王 萍晶体二极管的判别和计算是《电子线路板》课程教学的重点和难点。
在江苏省普通高校单独招生统一考试中频频出现，掌握好二极管状态的分析对于以后的整流电路、限流电路的学习至关重要，很多教科书及教学辅导书上阐述了多种求解方法，根据学生的认知情况，结合本人多年的教学经验总结以下两种分析方法最为简便。
一、单个二极管判别方法——电位判别法电位法是最常用的一种方法，它是将二极管从电路中断开，利用求解二极管两端的电位，根据电位的大小判定二极管导通还是截止的方法。
它的分析步骤如下：1．先将电路中二极管断开2．计算二极管两端的电位３．比较电位大小。
若二极管加正向偏置电压，二极管导通；若二极管加反向偏置电压，二极管截止。
例１（陈其纯主编的《电子线路》教材17页第7题）如图所示，V 为理想二极管，试判断二极管是导通还是截止，并求出A 、B 两端的电位V AB 。
解：（1）．将二极管从电路中断开（2）．计算二极管两端的电位，由于电路没有闭合则ＶA =12V ，V C =6V（3）．比较电位的大小V A ＞V C ，所以二极管截止。
电路中没有电流流过，因此V AB =12V 。
复杂电路也是如此，如例2判断二极管的工作状态。
解：（1）．将二极管从电路中断开（2）．计算二极管两端的电位。
ＶA =1151014010=⨯+V V AC =1102182=⨯+V V C =5.2155255=⨯+V ∵ V BC =V B －V C∴ V B =V BC +V C =3.5V(3).比较电位的大小 V A ＜V B ，因此二极管截止。
二、两个或两个以上二极管判别方法——优先导通法㈠ 两个二极管电路的状态分析：优先导通法的前提是电路给定的状态是正常工作状态，而不是通电后造成事故（二极管击穿或烧毁），它是以每个二极管单独工作时求出其它二极管两端电压，利用此电压去分析其它二极管的安全性。
1．假定一个二极管优先导通2．求出其它二极管两端的电压3．分析其它二极管的安全性，导通时二极管两端的电压。
电路的三种状态是指电路有哪三种工作状态电路的三种状态解析讲解
电路的三种状态是指?电路有哪三种工作状态?电路的三种状态解析讲解
有载状态：额定工况：额定电压(Un),额定电流(In)；满载,欠载(轻载),过载；开路状态(空载)：空载电压；短路状态：短路电流(Isc)。
1.例如：一简单直流电路，图中Rt为负载电阻，Bq为电源内阻。
若开关S合上，电源向负载供给电流和电能，此时电路处于有载状态。
若开关打开，电路不通，此时电路处于空载或开路状态。
若开关合上后，两根输电线短接，此时电路处于短路。
2.任何一个实际电源的电压和电流都有一个限额，这个限额称为电源的电压额定值（额定电压UN）和电流额定值（额定电流IN）。
3.在额定电压作用下，负载电流小于额定值，称为欠载或轻载。
4.负载电流大于额定电流称为过载。
5.负载电流等于额定值，称为满载。
6.开路状态（或称空载状态）：此时电路中电流为零，电源向负载供给的功率也为零。
电源在电路开路时的端电压U0称为开路电压，也称为空载电压。
UO等于电源的电动势（即电压源的电压）。
7.电源未经负载电阻而直接由导线短接而构成通路，称为短路。
8.这时电流的通路中仅有很小的电源内电阻，所以电流很大。
此电流称为短路电流IsC。
9.短路是一种严重事故。
它可能由于绝缘损坏、接线不慎以及操作错误等原因引起。
当短路事故发生
时，很大的短路电流所产生的热量将使电源或短路电流所流经的回路中的电气仪表等装置遭到损坏。
为了防止短路乎故所引起的严重后果。
通常在电路中接入熔断器（通称保险丝）或自动断路器等保护装置，在发生短路时，可以迅速将故障电路自动切除。
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；
2020/5/13
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
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，
电路工作状态的分析电池组
电路工作状态的分析电池组电路工作状态的分析电池组随着科技的进步和人们对便捷生活的追求，我们周围的物品也越来越多地依赖电力。
而电路中达到稳定工作的关键，便是电池组的稳定性能。
电池组是由多个电池单体按照一定规则连接而成，通过供电至电路，从而使电路中设备正常运转。
在实际应用过程中，电池组存在着许多影响其工作状态的因素，本文将对这些因素进行分析和探讨。
1. 电池组的化学反应性在电池组中，将多个电池单体串联或并联起来，进而形成整体电池组。
电池单体是指负极和正极间进行氧化还原反应的装置，包括所求数组分支中的所有电池。
不同的电池单体由于其内部化学反应性能不同，在组装为整体电池组后，由于容量、电化学性能、自放电、稳定性等方面的差异，其工作状态存在不同程度的稳定性差异。
因此，生产厂家、使用环境、工作负荷加之测试条件等因素，必须针对性地进行设定和调控。
2. 温度影响电池工作时，外部温度对其性能有很大的影响，这是由于电池中的化学反应实际上是一个热力学过程。
一般来说，电池工作温度在20~30°C之间时效率最高。
过高或过低都会影响电池的性能。
每种电池均有其适合的工作温度范围，需要根据实际情况进行合理使用。
3. 负载影响电池组工作时，由于电路的导通，电池组将为负载提供电力，同时输出的电流也会影响其内部反应，从而影响电池组的负载能力。
不同负载的情况下，电池组输出的电流也会与其本身的负载电流发生失配，这就会造成电压不稳定、电流波动等诸多问题。
4. 充电快慢和充电量电池的充放电速率也会对电池组的工作状态产生很大影响，即充电快慢、充电量多少。
若电池组长期充电状态不良或不充电，将会影响电池的使用寿命。
不同品牌的电池充电特性也有显著的不同，电池组的充电过程需要根据实际情况进行设置。
5. 保护措施电池组一旦发生故障，如短路、过放、过充、过流、过热等，都可能引起电池组内部失控，从而对电路各部分产生较大损伤。
为了防止发生这些故障，需在电池组内部设置各种保护装置，包括过程控制、电流限定等措施。
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。
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电路基础知识的应用
──电路工作状态分析
河南省平顶山市卫东区田选学校范俊奇
电路的基础知识包括，电路的组成，电路的状态，电路的连接关系等，是我们分析电路工作状态的基础。
只有能看懂电路，会正确判断电路的连接方式，才能进一步对电路进行分析和计算。
一、电路分析的基础知识
1．电路的组成
一个正确的电路应该有下列基本组成部分组成。
电源、用电器、开关和导线。
电源起着把其他形式的能量转化为电能并提供电能的作用；导线起着连接电路元件和把电能输送给用电器的作用；开关控制电能的输送（电流的通断）；用电器将电能转化为其他形式的能量。
如果一个电路缺少了这四个基本组成部分中的一部分，这个电路就不能工作或错误或存在危险（短路）。
2．电路的三种状态
（1）通路：接通的电路。
特征：电路中有电流而且用电器正常工作。
（2）开路：断开的电路。
特征：电路中无电流，用电器不能工作。
（3）短路：定义：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来（电流不经过用电器）。
特征：电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。
并联电路中，一旦一个支路发生短路，整个电路就短路了。
开路和通路是电路的常见状态，比如，电灯的亮和灭。
而短路是错误的危险状态，是绝对应该避免的。
3．串联电路中的局部短路
在串联电路中，由于某种原因或实际需要，使电路中的某个用电器发生短路，而其它用电器仍然工作的电路。
如图所示电路中，当开关S闭合时，L1发生短路，L2仍有电流通过，可以发光。
4．电路的连接方式
电路的串联和并联是初中阶段必须掌握的电学知识，是进行电路分析和计算的基础。
（1）电路连接方式的比较。
串联并联
定义把元件首尾相连逐个顺次连接起来
的电路
把元件首首尾尾并列的连接起来的
电路
结构特征电路中只有一条电流路径，没有分
支。
电路中有分支（有分开的点和会合的
点），电流路径至少有两条，
工作特征各用电器相互影响，一处段开所有
用电器都停止工作。
各支路中的用电器独立工作，互不影
响。
开关作用控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。
支路中
的开关控制该支路。
电路图
实例装饰小彩灯、开关和用电器家庭中各用电器、各盏路灯（2）判断电路串联、并联的常用方法。
基于初中阶段的学习要求，仅介绍以下常用的判断方法，在实践中可选择适合自己的方法熟练掌握。
①定义法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”，电流流出端为“尾”。
观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首→首”、“尾→尾”相连，为并联。
②结构特征分析法：在有电路图或实物连接图的情况下，识别电路时，可沿着电流方向分析：电源正极→各用电器→电源负极。
若途中无节点（分叉点），电流沿着一条路径前进不分流，该电路中用电器是串联关系；若电路有节点，电流在某一处分开，在另一处又合在一起，这些用电器就是并联关系。
③工作特征分析法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作，则这两个用电器为并联。
在看不到电路图或电路实物图情况下（如路灯、家庭电路），可根据用电器的工作特征判断连接情况。
二、应用举例
1．（09济宁）如图1所示电路中，当开关S1、S2均闭合后，说法正确的是（）
A．L1、L2都能发光
B．L1、L2都不能发光
C．L l能发光，L2不能发光
D．L l不能发光，L2能发光
分析：当S1断开，S2闭合时，L1、L2是并联连接关系；当S1闭合时，L1发生短路。
因为是并联电路，一处发生短路，整个电路就处于短路状态，所以，L1、L2都不能发光，B正确。
2．（09兰州）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（）
分析：在四个电路中，在A电路中，两盏电灯串联，开关S与一盏电灯并联，当开关闭合时，与开关并联的电灯就发生局部短路，所以，开关闭合后，只有一盏灯亮。
B电路中，是开关串联在电路中的串联电路，开关闭合后，电路是通路，所以，两盏串联的电灯都会发光，B正确。
C电路中，没有电源，是一个电路基本组成部分都不完全的错误的电路。
D电路中，两盏灯并联，S闭合时，两灯都会发光，但一盏灯没有开关控制，它是不符合电路基本连接要求的。
3．（09成都）如图所示是一把既能吹冷风，又能吹热风的电吹风的简化电路，图中A 是吹风机，B是电热丝。
将插头插入插座，若只闭合开关S1，电吹风吹出的是____风；若将开关S1、S2都闭合，电吹风吹出的是____风。
（填“热”或“冷”）
分析：该装置中，吹风机和发热丝是并联连接关系，S1是干路开关，它一闭合，吹风机就开始工作，吹出冷风；只有当S1、S2同时闭合时，电热丝才能和吹风机同时工作，吹出热风。
所以，答案是：冷、热。
进一步分析：既然吹风机和发热丝是并联连接关系，为什么不给它们各安装一个开关分别控制呢？因为，电热丝是不能单独工作的。
若单独工作，产生的热量不能及时散发出去，吹风机的内部温度会很高，会烧坏吹风机的外壳，甚至带来危险。
所以，这样设计，就可以避免电热丝的单独工作，使电吹风机既可以吹出冷风，又可以吹出热风。
4．（09贵州安顺）如图所示电路中，当________闭合时，L1、L2并联；当_________闭合时，电路会发生短路，损坏电源。
分析：本题考查串联、并联和短路的知识。
只闭合S2时，L1、L2串联；S2断开，同时闭合S1、S3时，L1、L2并联；S1断不开，同时闭合S2、S3时，电路发生短路。
答案：S1S3，S2S3。