电路的基本概念和基本定律-独立电源和电路工作状态（电路分析课件）

电路的三种状态

电路的3种状态1.开路状态2．短路状态3．有载工作状态电路的3种状态及电气设备的额定值电气设备的额定值1．额定值2．额定工作状态开路又称为断路，是电源和负载未接通时的工作状态。典型的开路状态如图1-35所示

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1.开路状态1.6.1电路的3种状态电源开路时的电路特征如下。（1）电路中的电流I=0。（2）电源两端的开路电压UOC=E，负载两端的电压U=

0。（3）电源产生的功率与负载转换的功率均为零，即PE=P=0这种电路状态又称为电源的空载状态。电路中任何一部分负载被短接，使该两端电压降为零，这种情况称电路处于短路状态。2．短路状态图1-36（a）所示电路是电源被短接的情况，其等效电路如图1-36（b）所示。电源短路状态的特征如下:电源的端电压U=0电源发出及负载转换的功率均为零，即P=0；电源产生的功率全消耗在内阻上，即3．有载工作状态图1-37（a）所示电路中，开关S闭合后，电源与负载接通构成回路，电路中产生了电流，并向负载输出电功率，即电路中开始了正常的功率转换，电路的这种工作状态称为有载工作状态。电路有载工作状态的特征如下:①

电路中的电流：②

负载端电压：③

功率平衡关系1．额定值电气设备在给定的工作条件下正常运行而规定的容许值称为额定值。电气设备的额定值一般包括额定电压UN、额定电流IN和额定功率PN（对电源而言称为额定容量SN）。（1）额定电流：电气设备在一定的环境温度条件下长期连续工作所容许通过的最佳安全电流。（2）额定电压：电气设备正常工作时的端电压。（3）额定功率：电气设备正常工作时的输出功率或输入功率。1.电气设备的额定值2．额定工作状态若电气设备正好在额定值下运行，这种在额定情况下的有载工作状态称为额定状态。这是一种使设备得到充分利用的经济、合理的工作状态。电气设备工作在非额定状态时有以下两种情况。（1）欠载：若电气设备在低于额定值的状态下运行称为欠载。这种状态下设备不能被充分利用，还有可能使设备工作不正常，甚至损坏设备。（2）过载：电气设备在高于额定值（超负荷）下运行称为过载。若超过额定值不多，且持续时间不长，一般不会造成明显的事故；若电气设备长期过载运行，必将影响设备的使用寿命，甚至损坏设备，造成电火灾等事故。一般不允许电气设备长时间过载工作。例1-5图1-39所示电路中，电源额定功率PN=22KW，额定电压UN=220V，内阻R0=0.2欧，R为可调节的负载电阻。求：（1）电源的额定电流IN（2）电源开路电压U0（3）电源在额定工作情况下的负载电阻RN（4）负载发生短路时的短路电流IS解：（1）电源的额定电流（2）电源开路电压为（3）电源在额定状态时的负载电阻为

（4）由于短路时负载电阻R

=

0，因此短路电流为电压源与电流源电压源1．理想电压源（恒压源）2．实际电压源电路的有源元件—电压源与电流源电流源1．理想电流源（恒流源）2．实际电流源文字文字

1．理想电压源（恒压源）1.5.1电压源2．实际电压源实际直流电压源模型的伏安关系为

实际直流电压源模型的伏安特性曲线如图1-29（b）所示。1.5.