理论教育 电源的三种状态及应用场景

电源的三种状态及应用场景

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:电源开路时的特征可表示为3.电源短路在图1-30所示的电路中,当电源的两端由于某种原因而连在一起时,电源则被短路。电源短路时的特征可表示为短路通常是一种严重事故,应该尽力预防。解 电源的电压US=UOC=12V电源的内阻这是由电源的开路电压和短路电流计算其电压和内阻的一种方法。

电源的三种状态及应用场景

1.电源有载工作

将图1-29a中的开关S合上,接通电源与负载,即为电源有载工作。

由图可得出电路中的电流

负载电阻两端的电压

U=RI

并有

式(1-30)与式(1-23)相同,得如图1-29b所示的电源外特性曲线。可见电源有载工作时端电压U 小于恒压源电压US,两者之差为电流通过电源内阻所产生的电压降R0I。电流越大,则电源端电压下降得越多。电源内阻一般很小,当R0≪R时,则U≈US,表明当电流(负载)变化时,电源的端电压变化不大,说明其带负载能力强。

图1-29 电源有载工作

2.电源开路

在图1-29a所示的电路中,当开关S断开时,电源则处于开路(空载)状态。开路时,外电路的电阻对电源来说等于无穷大,因此电路中电流为零。这时电源的端电压称为开路电压或空载电压UOC,其值等于恒压源电压,电源不输出电能。此时电源的外特性如图1-29b中a点所示。

电源开路时的特征可表示为

3.电源短路(www.daowen.com)

在图1-30所示的电路中,当电源的两端由于某种原因而连在一起时,电源则被短路。电源短路时,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻R0,所以这时的电流很大,此电流称为短路电流ISC。短路电流可能使电源遭受机械与热的损伤或毁坏。短路时电源所产生的电能全被内阻所消耗。

图1-30 电源短路

电源短路时由于外电路的电阻为零,所以电源的端电压也为零。这时电源的电压全部由内阻承受。此时电源的外特性如图1-29b中b点所示。

电源短路时的特征可表示为

短路通常是一种严重事故,应该尽力预防。产

生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎,因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。此外,为了防止短路事故所引起的后果,通常在电路中接入熔断器或自动断路器,以便发生短路时,能迅速将故障电路自动切除。但是,有时由于某种需要,可以将电路中的某一段短路(常称为短接)或进行某种短路实验。

开路和短路也可发生在负载端或线路的任何处。

例1-4 若电源的开路电压UOC=12V,其短路电流ISC=30A,试问该电源的电压和内阻各为多少?

解 电源的电压

US=UOC=12V

电源的内阻

这是由电源的开路电压和短路电流计算其电压和内阻的一种方法。

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