第1章 电路基础与电路元件

1.1 电路基础知识

电工经常和各种各样的电路打交道,故电路是电工人员必须要熟悉的基础知识。

1.1.1 电路与电路图

电路分为直流电路与交流电路,两者的组成基本相同。直流电路中流动的是直流电流,交流电路中流动的是交流电流。

1.电路

为了便于说明,以直流电路为例,其电路的连接如图1-1(a)所示,用导线把一个小电珠的两端与一节干电池的正、负两极分别连接起来,当闭合电源开关SA后,小电珠就会点亮。从图中可以看出,干电池、小电珠、开关及连接这几只元件的导线,就构成了一个最简单的电路。其中:干电池是电能的供出者,故被称为电路的电源,而小电珠则是消耗电能的,叫做电路的负载,SA开关用于控制电源与负载间的通路,故称为控制器(开关),电能通过连接导线,从电源送往负载。

图1-1 电路的连接图与电路原理图

电灯、电炉、继电器、电动机等都是电路的负载,它们分别将电源所传送给它们的电能转变成光、热或机械能,为我们所利用。在电力及一般用电系统中,电路就起着这种传输与转换电能的作用。

在电信系统中,可利用一定的电路来传输电话、网络信号或其他控制信息等。这里,电路主要是起着传输信息的作用。当然,在所传输的信息中,也需要包含有一定的能量。

2.电路图

用统一规定的电气图用规定的图形符号来表示电路连接情况的图叫电路图。图1-1(b)所示就是图1-1(a)所示的电路原理图。有了电路原理图,我们就可以比较方便地了解电路的结构和组成情况,为掌握电气设备的性能及查找故障提供了便利。

1.1.2 电路的3种状态

实际的电路是由电工设备和元器件组成的。但无论是何种电路,通常都有以下3种状态。

1.通路

通路又称为闭合电路,简称闭路。此时电路有工作电流流动,负载可以正常工作。例如图1-1(a)所示电路中的SA接通后,就形成了闭合电路,电流从电池E正极输出,通过接通的SA开关,小电珠HL,回到干电池负极,使HL点亮发光。

2.开路

开路指电路中某处断开,不成通路的电路。开路也称断路,如图1-1(a)所示的开关SA断开,此时电路中无电流。

电路处于开路状态时,相当于其负载电阻值为无穷大(通常用∞表示),电路中的电流等于零。

3.短路

短路指电路(或电路中的一部分)被短接。例如负载或电源两端被导线连接在一起,就称为短路。此时,电源提供的电流将会比通路时提供的电流大很多倍,以致造成负载或电源的损坏。因此,一般是不允许短路情况存在的。