電路基本知識(shí)：電路通路、開路、短路和串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)

分享電路一些相關(guān)的基本知識(shí)：電路的通路、開路、短路和電路串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)電路，其中電路的通路、開路、短路是電路的三種不同工作狀態(tài)，電路的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)是電路的三種基本連接方式。

一、電路的工作狀態(tài)

電路的工作狀態(tài)有通路、開路和短路3種。

1．通路狀態(tài)

通路狀態(tài)又叫稱閉路狀態(tài)，也稱工作狀態(tài)，是指電路開關(guān)是合上的、形成閉合回路，電路中有電流流過。如下圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電源Us與負(fù)載R形成閉合回路，電源Us處于有載工作狀態(tài)。

通路狀態(tài)時(shí)，負(fù)載R處在工作、運(yùn)行狀態(tài)，電路這種狀態(tài)也稱為有載工作狀態(tài)。

2．開路狀態(tài)

開路狀態(tài)也稱斷路狀態(tài)，此時(shí)，電路是斷開的，電源與負(fù)載沒有接通，電路中沒有電流流過。如下圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開或電路中某處斷開時(shí)，電路處于開路狀態(tài)，電路中沒有電流流過。

開路狀態(tài)時(shí)，負(fù)載R處于停電狀態(tài)或異常狀態(tài)，此時(shí)，可能是正常開路，如檢修或負(fù)載不用電，將開關(guān)打開；另一種可能是電路中發(fā)生意外，使電路中某處斷開。

大多數(shù)情況下，電源開路是允許的，但也有些電路不允許開路。如測(cè)量大電流的電流互感器，它的副邊線圈絕對(duì)不允許開路，否則將產(chǎn)生過電壓，危及人身、設(shè)備的安全。

電源開路時(shí)的電路特征如下。

（1）電路中的電流I=0。

（2）電源兩端的開路電壓U=Us，負(fù)載兩端的電壓Ur=0。

（3）電源產(chǎn)生的功率與負(fù)載轉(zhuǎn)換的功率均為零，即Ps=Pr=0 ，這種電路狀態(tài)又稱為電源的空載狀態(tài)。

3．短路狀態(tài)

短路狀態(tài)是指電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路。如下圖所示的電路中，電源Us在負(fù)載電阻R兩端直接接通，此時(shí)，電源被短路，電源的兩個(gè)極性端直接相連，引起電流走了捷徑，而不是通過負(fù)載，走捷徑的電流，是正?；芈冯娏鞯膎倍，甚至無窮大電源，有可能造成嚴(yán)重后果，如導(dǎo)致電源因大電流而發(fā)熱損壞或引起電氣設(shè)備的機(jī)械損傷等，因此，要絕對(duì)避免電源被短路。

短路狀態(tài)為電路的故障狀態(tài)。

短路狀態(tài)有兩種情況。一種是將電路的某一部分或某一元件的兩端用導(dǎo)線連接，稱為局部短路。有些局部短路是允許的，稱為工作短路，常稱為“短接”，如電焊機(jī)工作時(shí)焊條與工件的短接及電流表完成測(cè)量時(shí)的短接等。另一種短路是故障短路，如電源被短路或一部分負(fù)載被短路。最嚴(yán)重的情況是電源被短路，因?yàn)殡娫磧?nèi)阻很小，短路電流會(huì)很大，是正常工作電流的很多倍。

二、電路的連接方式

1、串聯(lián)方式

如果電路中多個(gè)負(fù)載首尾通過導(dǎo)線相連時(shí)，那么我們稱它們的連接狀態(tài)是串聯(lián)的，這種電路稱為串聯(lián)電路。

下圖為串聯(lián)電路，在這個(gè)串聯(lián)電路中，2個(gè)負(fù)載（燈泡EL1、EL2）首尾相連，此時(shí)通過每個(gè)負(fù)載（燈泡EL1、EL2）的電流量是相同的，且串聯(lián)電路中只有一個(gè)電流通路，當(dāng)開關(guān)斷開或電路的某一點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)電路將處于斷路狀態(tài)，因此當(dāng)其中一盞燈損壞后，另一盞燈的電流通路也被切斷，該燈也不能點(diǎn)亮。

在所有的串聯(lián)電路中，通過電路中每個(gè)負(fù)載的電流大小是相同的，且串聯(lián)電路中只有一個(gè)電流通路，當(dāng)開關(guān)斷開或電路的某一點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，整個(gè)電路將變成斷路狀態(tài)。

在串聯(lián)電路中，流過每個(gè)負(fù)載的電流相同，各個(gè)負(fù)載分享電源電壓，在下圖所示的電路中，有3個(gè)功率（俗稱瓦數(shù)）相同的負(fù)載（燈泡EL1、EL2、EL3）串聯(lián)在一起，那么每個(gè)負(fù)載（燈泡EL1、EL2、EL3）將得到1/3的電源電壓量。

每個(gè)串聯(lián)的負(fù)載的電阻值大小不同時(shí)，每個(gè)負(fù)載可分到的電壓量是不同的，各個(gè)每個(gè)負(fù)載可分到的電壓量與其自身的電阻有關(guān)，即自身電阻較大的負(fù)載會(huì)得到較大的電壓值。

2、并聯(lián)方式

兩個(gè)或兩個(gè)以上負(fù)載的兩端都與電源兩極相連，我們稱這種連接狀態(tài)是并聯(lián)的，該電路即為并聯(lián)電路。

如下圖示短路中，在并聯(lián)狀態(tài)下，每個(gè)負(fù)載的工作電壓都相等、等于電源電壓。不同支路中會(huì)有不同的電流通路，當(dāng)某一支路某一點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，該支路將處于斷路狀態(tài)，照明燈會(huì)熄滅，但其他支路依然正常工作，不受影響。

3、混聯(lián)方式

在實(shí)際應(yīng)用中，電路里所包含的電阻常常不是單純的串聯(lián)或并聯(lián)，如下圖所示電路中，電路元件有串聯(lián)、有并聯(lián)，將有串聯(lián)和并聯(lián)的電路稱為混聯(lián)電路。