从电工学角度谈谈电源有载工作、开路和短路

电路的结构形式多种多样和完成的功能也是多种多样的，电路小到一块电路板大到电力系统，这些电路都可以等效为电源、中间环节和负载三个部分构成。其中，电源是提供电能的设备，比如有发电机、变压器和电池等。实际的电路是由一些起不同作用的实际电路元件或器件组成的，它们的电路比较复杂，为了对实际电路进行分析和用数学模型描述，必须要对实际原件进行理想化，抓出其主要特性，忽略其次要因素，把它看成理想模型。对于干电池模型来说，可以等效为电动势E串联电阻R构成。为了分析电路简单，以直流电路为例进行分析，本文对电源有载工作、开路和短路三种状态进行分析。

一、电路有载工作

如下图第一个图所示电路图，把开关闭合后，电源与负载接通构成通路，这就是电源有载工作，这就是电源正常工作状态。从图中可知电源端电压小于电动势电压，两者之间的电压差是由于电源内阻压降造成的，电源输出电流越大，电源端电压下降的越多。下图第二图为电源的外特性曲线，其斜率与电源内阻有关，当内阻很小时可以忽略不计。当负载变动时，电源的端电压变化不大，此时说明该电源带负载能力强。

二、电源开路

如下图所示，当电源断开后，此时电源相当于空载状态，即没有接负载。电源开路时，相当于电源接了一个无穷大负载，此时电路中电流为零，此时电源两端端电压等于电源电动势，电源不输出电能。

三、电源短路

如下图所示，当电源两端由于某种原因连在一起此时电源则被短路，电源被短路时，外电阻可以忽略为零，电流此时不在经过负载而是直接经过短路处回到电源，此时电源回路中只有电源内阻，所以电流会很大，此时电流为短路电流。短路电流会产生热效应和动力效应，会使电源受到损坏，短路时所产生电能被电源内阻全部吸收。短路是一种严重事故，在实际中应该尽量避免，要采取一些短路保护措施，比如在电路中串联断路器或者熔断器，在电路发生短路时迅速切断电源。