直流电路的工作状态及欧姆定律知识

直流电路的工作状态可分为有载工作状态、开路状态和短路状态三种。

1、有载工作状态

如下图所示，如开关S闭合，即将灯泡和电源接通，则此电路就是有载工作状态。

如电源的电动势和内阻r是一定的。因此由上式可见，负载灯泡的电阻R愈小，则电流I愈大。而负载灯泡两端的电压为U=IRL。由于电源内阻的存在，电源端电压小于电动势，两者之差为电流通过电源内阻所产生的电压降电流愈大，端电压下降愈多。电池在工作时会产生热量是内阻耗电引起的。

2、开路状态

如下图所示，将开关S打开，这时电路处于开路（也称空载）状态。开路时电路的电阻RL对电源来说等于无穷大，因此电路中的电流为零，这时电源的端电压U（称为开路电压或空载电压）等于电源电动势。开路时电路的特征可用下列各式表示：I=0、E=U。

3、短路状态

如下图所示，当负载之间由于某种原因而被导体连在一起时，电源就被短路。电源短路时，外电路的电阻可视为零。电流由短路的捷径可通，不再流过负载。这时回路中仅有很小的电源内阻r，所以电路中电流很大。此电流称为短路电流，短路电流可能把电源毁坏。