在我的书中,没有对短路一词的解释,但作者在很多地方都使用了它。我用谷歌搜索。一些人将其解释为沿高电势差的电荷流,而另一些人将其解释为沿低电阻路径的电荷流。短路到底是什么?附有图表的说明将非常有帮助。
在我的书中,没有对短路一词的解释,但作者在很多地方都使用了它。我用谷歌搜索。一些人将其解释为沿高电势差的电荷流,而另一些人将其解释为沿低电阻路径的电荷流。短路到底是什么?附有图表的说明将非常有帮助。
Answers:
用简单实用的术语来说,短路是电流可能会经过的不必要或无意的路径,它会绕过您实际希望的路径。
这通常是电位不同的两个点之间的低电阻路径。
例如:
模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图
在左侧的简单LED电路中,电路周围流过的电流超过6 mA。造成短路,这是由非常低的电阻(没有电线是完美的0Ω导体)表示的,并且有5000 A的电流要尝试通过。这对于电池来说是个坏消息。电池很可能会爆炸。但是可以肯定的是,电池的内部电阻会限制可能存在的电流,并且在电池的端子处会看到较大的电压降,从而导致整个电路停止工作。
这是短路:
好的,那是我真正想要放下的东西。让我们看看我们是否可以在其余空间中回答您的问题。
短路是两个您不想连接的元件之间的连接。在大多数情况下,这种行为是非常出乎意料的,并有可能导致电路行为不正常。
最常见的短路之一是将两点连接到两点之间的固定电位的电线(例如120V壁式插座的两个插脚,由电力公司的发电机驱动以保持120V)交流)。在这些情况下,结果通常是惊人的,并涉及次要效果。例如,如果将电线跨接至120V墙上插座,您会很快发现该电线不像理想电线那样具有0ohm电阻,而是具有非常小的电阻(0.001ohm或类似电阻),并且现在允许大量电流流过……至少直到它加热并融化为止!
短路的重要之处在于,它们总是涉及电路的某些意外方面。您可能拥有使用晶体管生成5V信号的计算机电源。现在我们都知道晶体管是不完美的,并且存在一些次级影响,但是电源制造商竭尽全力将这些影响最小化,因此您和我都可以说“哦,这条线可提供5V电压!” 当您使用电线将其连接到地面(0V)时,我们会产生短路。如果您将此电源建模为理想的5V理想电压发生器,则会发现方程式不起作用。您不能将0V线和5V线用理想的导线连接,因为导线只能处于一个电压。我们不能再将电源建模为理想的电压源。
将会发生的是电源中的晶体管将开始限制电流。通常,此极限非常高,并且可能足够高以开始使晶体管过热。这会做各种令人讨厌的事情(例如熔化的焊料),结果很容易导致电源故障!
短路是一种特殊类型的并联电路,其中,电路中任意两个给定节点之间的连接电阻都比其他两个低。
在这种情况下,由于两个节点处的电压应相等,因此每个并联电路路径的电阻将对通过它们的总电流进行分压。由于一条路径的电阻非常低,因此大部分电流将通过该路径。这通常剥夺了其他途径的大多数实际使用电流。
即100欧姆的电动机与0.01欧姆的电阻并联将导致短路。将0.01电阻与0.01电阻并联将不会被视为短路,因为这两个电阻相当相似。请注意,电线只是不完美的导体,其电阻通常在单位或更低的数字范围内。
短路只是电路中两点之间的不必要连接。这种不必要的连接通常会导致整个电路出现某种形式的异常。
如果您在谈论房屋,您会注意到断路器的额定功率例如为10A,20A和100A。
您插入的任何内容都表示10 A电路的电流不应超过10 A,否则自然会使断路器跳闸。如果您查看要插入的设备,则可能会告诉您它消耗了多少电流,例如,收音机可能消耗2.5安培的电流。无线电是负载,插座上的电势(120伏或有时指定为117伏或110伏)通过负载(即通过限制电流的电阻器)提供电流。
暂时忘了必须通过考虑电容,电感和电阻来计算交流电阻。交流电阻称为阻抗,但只要假设无线电的负载都是电阻性的即可。它消耗的电流为2.5安培,但是现在如果您拔下收音机的电源并将单根电线插入插座,从而将高温和中性线连接在一起,则电流会飙升至无穷大(也许是1000安培),因为几乎无法测量电阻在那条小小的电线上。断路器由于此高电流而跳闸。
小电线是您永远都不想做的直接短路。并且,假设收音机内部的某个组件失去了电阻质量,变成了一条电线,那么,收音机内部短路并且10 A断路器跳闸。灯泡的一个独特特性是,您可以将其视为“电线”(灯丝),但它位于线圈中(仔细观察灯丝,它不是直的而是盘绕的),该电感提供了限制电流的电感,类似电阻丝,但也不同于电阻丝,而且灯丝处于真空中,不提供氧气,因此灯丝“燃烧”但寿命长。