电路基本知识：电路通路、开路、短路和串联、并联、混联

分享电路一些相关的基本知识：电路的通路、开路、短路和电路串联、并联、混联电路，其中电路的通路、开路、短路是电路的三种不同工作状态，电路的串联、并联、混联是电路的三种基本连接方式。

一、电路的工作状态

电路的工作状态有通路、开路和短路3种。

1．通路状态

通路状态又叫称闭路状态，也称工作状态，是指电路开关是合上的、形成闭合回路，电路中有电流流过。如下图所示的电路中，当开关S闭合后，电源Us与负载R形成闭合回路，电源Us处于有载工作状态。

通路状态时，负载R处在工作、运行状态，电路这种状态也称为有载工作状态。

2．开路状态

开路状态也称断路状态，此时，电路是断开的，电源与负载没有接通，电路中没有电流流过。如下图所示的电路中，当开关S断开或电路中某处断开时，电路处于开路状态，电路中没有电流流过。

开路状态时，负载R处于停电状态或异常状态，此时，可能是正常开路，如检修或负载不用电，将开关打开；另一种可能是电路中发生意外，使电路中某处断开。

大多数情况下，电源开路是允许的，但也有些电路不允许开路。如测量大电流的电流互感器，它的副边线圈绝对不允许开路，否则将产生过电压，危及人身、设备的安全。

电源开路时的电路特征如下。

（1）电路中的电流I=0。

（2）电源两端的开路电压U=Us，负载两端的电压Ur=0。

（3）电源产生的功率与负载转换的功率均为零，即Ps=Pr=0 ，这种电路状态又称为电源的空载状态。

3．短路状态

短路状态是指电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。如下图所示的电路中，电源Us在负载电阻R两端直接接通，此时，电源被短路，电源的两个极性端直接相连，引起电流走了捷径，而不是通过负载，走捷径的电流，是正常回路电流的n倍，甚至无穷大电源，有可能造成严重后果，如导致电源因大电流而发热损坏或引起电气设备的机械损伤等，因此，要绝对避免电源被短路。

短路状态为电路的故障状态。

短路状态有两种情况。一种是将电路的某一部分或某一元件的两端用导线连接，称为局部短路。有些局部短路是允许的，称为工作短路，常称为“短接”，如电焊机工作时焊条与工件的短接及电流表完成测量时的短接等。另一种短路是故障短路，如电源被短路或一部分负载被短路。最严重的情况是电源被短路，因为电源内阻很小，短路电流会很大，是正常工作电流的很多倍。

二、电路的连接方式

1、串联方式

如果电路中多个负载首尾通过导线相连时，那么我们称它们的连接状态是串联的，这种电路称为串联电路。

下图为串联电路，在这个串联电路中，2个负载（灯泡EL1、EL2）首尾相连，此时通过每个负载（灯泡EL1、EL2）的电流量是相同的，且串联电路中只有一个电流通路，当开关断开或电路的某一点出现问题时，整个电路将处于断路状态，因此当其中一盏灯损坏后，另一盏灯的电流通路也被切断，该灯也不能点亮。

在所有的串联电路中，通过电路中每个负载的电流大小是相同的，且串联电路中只有一个电流通路，当开关断开或电路的某一点出现问题时，整个电路将变成断路状态。

在串联电路中，流过每个负载的电流相同，各个负载分享电源电压，在下图所示的电路中，有3个功率（俗称瓦数）相同的负载（灯泡EL1、EL2、EL3）串联在一起，那么每个负载（灯泡EL1、EL2、EL3）将得到1/3的电源电压量。

每个串联的负载的电阻值大小不同时，每个负载可分到的电压量是不同的，各个每个负载可分到的电压量与其自身的电阻有关，即自身电阻较大的负载会得到较大的电压值。

2、并联方式

两个或两个以上负载的两端都与电源两极相连，我们称这种连接状态是并联的，该电路即为并联电路。

如下图示短路中，在并联状态下，每个负载的工作电压都相等、等于电源电压。不同支路中会有不同的电流通路，当某一支路某一点出现问题时，该支路将处于断路状态，照明灯会熄灭，但其他支路依然正常工作，不受影响。

3、混联方式

在实际应用中，电路里所包含的电阻常常不是单纯的串联或并联，如下图所示电路中，电路元件有串联、有并联，将有串联和并联的电路称为混联电路。

审核编辑：汤梓红