电源短路：严重事故与工作需求的不同

在图1.5.1(c)中,当电源的两个端钮被连接在一起时,电源被短路。电源短路时,电流由短路处经过,不再流过负载,电源的端电压为零。由于回路中仅有很小的电源内阻R0,因此,此时的电流非常大,称为短路电流,用IS表示。

电源短路时有以下特征:

①电源输出的电流I及短路电流IS为

②电源的端电压为

③电源发出的功率PE及负载吸收的功率P为

电源的短路是一种严重的事故。因此,通常在电路中接入熔断器等保护器件,以便在电源短路时,能迅速将电路断开,保护电源。为了工作需要而将局部电路短路不属于事故。通常将人为安排的短路,称为短接。

需要说明的是,在工程实际中,常常用“电源开路时电流为零、电源短路时端电压为零”的特征来排查电路故障。

【例1.5.1】　在如图1.5.2所示的电路中,已知US=10 V,R0=0.1Ω,RL=1 kΩ。求开关S在不同位置时,电流表和电压表的读数各为多少?(www.xing528.com)

解　该电路电流表测量的电流为负载中的电流,电压测量电压为电源的端电压。

①开关在位置1时,电源为有载工作。电流表和电压表的读数约为10 mA、10 V。

②开关在位置2时,电源为开路状态。电流表和电压表的读数为0 A、10 V。

③开关在位置3时,电源为短路状态。电流表和电压表的读数为100 A、0 V。

图1.5.2　例1.5.1的图

【思考与练习】

1.5.1　电气设备工作中的实际值一定等于额定值吗?

1.5.2　额定值为3W、800Ω的电阻,使用时电流值和电压值不得超过多少?

1.5.3　将额定值为40W、220 V的白炽灯和220 V、100W的白炽灯串联后接到220 V的电源上,试比较两灯的亮度。