什么是通路?如下电路图所示,如果开关K置于1触电处,就会接通负载与电源,电路中有电流流过,这时电路出于通路状态,电流可由闭合电路欧姆定律公式计算的来,电压为U=IR或U=E-I×R0。提示:图中电阻R被看作是一个负载。通路、断路、短路由此可见:实际电源的输出电压U总是小于电动势,原因是电源内阻上有电压降,因此对于电源而言,要求内阻越小越好。(电源提供的电压由电源电动势E和电源内阻R串联组成)。什么是断路?继续观察上图,如果开关K置于2触电处,电路就处于断开状态,并不是一个完整的断路。因此被称为断路或者开路。开路时,外电路电阻是无穷大(除非空气也导电了),电路中没有电流,电源的端电压等于电动势,电源不输出电能。开路的特征是:I=0,即没有电流。U=E,即电路电压等于电源电动势。
《电流的热效应:焦耳-楞次定律讲解》的课程中大家知道,电流通过电阻时要做功,将电能转换为热能,电阻会发热,这种现象称为电流的热效应。这种效应在大家生活中的电器设备中被广泛使用,但因为这种热效应会时刻跟随着电流,所以它有利也有弊。有利的电流热效应。电流热效应的利弊。例如电炉通电后,电炉丝变得发红;白炽灯通电后,一会儿热得烫手;电饭锅通电以后,可以发生米煮成熟饭。这些都是电流热效应的有利应用,这些设备好包括电热水器、电烤箱等等:另外它的有利应用在工业中也是非常广泛,主要也是用来制造热能。电流热效应的弊。当大电流通过电导线而导线又不够粗时,就会产生大量的热量,破坏导线的绝缘性能,从而导致多条导线的线路出现短路,引发电气火灾。为了避免导线过热,有关部门对各种不同截面积的电导线缆规定了最大允许电流(安全电流)。短路电流的热效应是酿成电气火灾的主要原因。因为短路电流很大,通常为工作电流的几倍至几十倍,足以引燃短路点周围的可燃物质,从而导致电气火灾的发生。现在电工在一些电路设计及施工中,采取电气火灾监控系统来尽量减少和控制此类事件的发生及影响。一些大功率电子元器件在工作中要发热,电动机、变压器等在运行中会产生升温,这也是电磁热效应引起的,温度过高会危机这些设备的安全,所以一般要想方设法采取散热措施,以便延长设备的使用寿命。
题目:有一块万用表,其额定电流I=50μA(微安,参见电流单位换算),内电阻R=3K欧(千欧),问能否直接用来测量电压Uo=10V的电压?如果不能该怎么办?解题1:根据额定电流数据,大家可以计算出万用表所能承受的电压:计算前单位换算:50μA=0.00005(A);3KΩ=3000(Ω);欧姆定律:U=IR=0.00005×3000=0.15V(当然,现实中万用表承受电压不会这么低)即不能直接接受10V电压,否则万用表会因为流过的电流超过允许值而烧坏。解题2:如果要测量10V电压,需要在万用表电路中串联一个电阻R1限流:因为:U=0.15V,Uo=10V所以应该限制的电压为U1=Uo-U=10-0.15=9.85V;现在大家得出了超过的电压,那么用这个电压就可以计算出应该串联的电阻大小了:所以:R1=U1/I=9.85÷0.00005=197KΩ