電路基本知識：電路通路、開路、短路和串聯、并聯、混聯

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

一、電路的工作狀態

電路的工作狀態有通路、開路和短路3種。

1．通路狀態

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

通路狀態時，負載R處在工作、運行狀態，電路這種狀態也稱為有載工作狀態。

2．開路狀態

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

開路狀態時，負載R處于停電狀態或異常狀態，此時，可能是正常開路，如檢修或負載不用電，將開關打開；另一種可能是電路中發生意外，使電路中某處斷開。

大多數情況下，電源開路是允許的，但也有些電路不允許開路。如測量大電流的電流互感器，它的副邊線圈絕對不允許開路，否則將產生過電壓，危及人身、設備的安全。

電源開路時的電路特征如下。

（1）電路中的電流I=0。

（2）電源兩端的開路電壓U=Us，負載兩端的電壓Ur=0。

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

3．短路狀態

短路狀態是指電源未經負載而直接由導體構成閉合回路。如下圖所示的電路中，電源Us在負載電阻R兩端直接接通，此時，電源被短路，電源的兩個極性端直接相連，引起電流走了捷徑，而不是通過負載，走捷徑的電流，是正?；芈冯娏鞯膎倍，甚至無窮大電源，有可能造成嚴重后果，如導致電源因大電流而發熱損壞或引起電氣設備的機械損傷等，因此，要絕對避免電源被短路。

短路狀態為電路的故障狀態。

短路狀態有兩種情況。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”，如電焊機工作時焊條與工件的短接及電流表完成測量時的短接等。另一種短路是故障短路，如電源被短路或一部分負載被短路。最嚴重的情況是電源被短路，因為電源內阻很小，短路電流會很大，是正常工作電流的很多倍。

二、電路的連接方式

1、串聯方式

如果電路中多個負載首尾通過導線相連時，那么我們稱它們的連接狀態是串聯的，這種電路稱為串聯電路。

下圖為串聯電路，在這個串聯電路中，2個負載（燈泡EL1、EL2）首尾相連，此時通過每個負載（燈泡EL1、EL2）的電流量是相同的，且串聯電路中只有一個電流通路，當開關斷開或電路的某一點出現問題時，整個電路將處于斷路狀態，因此當其中一盞燈損壞后，另一盞燈的電流通路也被切斷，該燈也不能點亮。

在所有的串聯電路中，通過電路中每個負載的電流大小是相同的，且串聯電路中只有一個電流通路，當開關斷開或電路的某一點出現問題時，整個電路將變成斷路狀態。

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

每個串聯的負載的電阻值大小不同時，每個負載可分到的電壓量是不同的，各個每個負載可分到的電壓量與其自身的電阻有關，即自身電阻較大的負載會得到較大的電壓值。

2、并聯方式

兩個或兩個以上負載的兩端都與電源兩極相連，我們稱這種連接狀態是并聯的，該電路即為并聯電路。

如下圖示短路中，在并聯狀態下，每個負載的工作電壓都相等、等于電源電壓。不同支路中會有不同的電流通路，當某一支路某一點出現問題時，該支路將處于斷路狀態，照明燈會熄滅，但其他支路依然正常工作，不受影響。

3、混聯方式

在實際應用中，電路里所包含的電阻常常不是單純的串聯或并聯，如下圖所示電路中，電路元件有串聯、有并聯，將有串聯和并聯的電路稱為混聯電路。