開路和短路的區別


閉合迴路中電流的路徑稱為電路。電路由許多電路元件組成,例如電阻器、電感器、電容器等。

有時,電路中會出現兩種不良情況:開路和短路。這兩種電路狀態基本上被認為是電路故障,因此是不希望出現的。在本文中,我們將重點介紹開路和短路的主要區別。

什麼是開路?

顧名思義,開路是電路中電流路徑的中斷。因此,開路可以定義為電路路徑的中斷或干擾。

開路可能是由於元件故障或導電路徑斷開(例如導線斷裂)造成的。

對於任何電路,根據歐姆定律,我們有:

$$\mathrm{R\:=\:\frac{V}{I}}$$

現在,在開路的情況下,電路中的電流為零,因此:

$$\mathrm{R\:=\:\frac{V}{0}\:=\:\infty}$$

因此,理想情況下,開路在電流路徑中提供無限電阻。

開路對串聯電路和並聯電路的影響不同。也就是說,在串聯電路中,可以觀察到以下症狀:

  • 電路總電流變為零。

  • 正常元件上的電壓降為零。

  • 電源總電壓將出現在開路端子上。

  • 電源端電壓可能高於正常值。

以下是開路對並聯電路的影響:

  • 電路總電流將減小。

  • 開路支路的電流變為零,而沒有開路的支路將正常執行。

什麼是短路?

在任何電路中,不希望出現的低電阻路徑稱為短路。當電路中發生短路時,電路的總電阻變得非常低。

因此,電路總電流變得大於正常值,這可能會損壞電路中其他完好的器件。

電路中發生短路常見原因是絕緣失效、元件短路等。

短路對串聯電路和並聯電路的影響幾乎相同。有時,短路會導致電氣火災、爆炸等。

數學上,根據歐姆定律,我們有:

$$\mathrm{R\:=\:\frac{V}{I}}$$

當電路中發生短路時,電路電流變得無限大,因此:

$$\mathrm{R\:=\:\frac{V}{\infty}\:=\:0}$$

因此,理想情況下,短路在電流路徑中提供零歐姆電阻。

開路和短路的區別

開路和短路都是電路中不希望出現的情況,都被視為電路故障。但是,開路和短路之間存在一些差異,如下表所示:

差異基礎

開路

短路

定義

當電路的導電路徑中斷時,稱為開路。

當電路中存在一條不希望出現的極低電阻路徑時,稱為短路。

電阻

開路的電阻趨於無窮大,理想情況下,認為是無窮大。

短路的電阻趨於零,理想情況下,認為是零。

電路電流

流過開路的電流為零。

流過短路的電流為無窮大。

電壓

開路兩端的電壓等於電源電壓。

短路電壓理想情況下為零,因為理想短路的電阻被認為是零。

原因

實際上,開路的主要原因是器件或元件故障、導線斷裂等。

短路的原因是絕緣失效、元件短路等。

實際應用

開路也可以以正確的方式使用,例如在斷開開關的情況下。

有時,短路也以有用的方式使用,例如,在維護期間對電流互感器的次級繞組進行短路等。

結論

開路和閉路之間最顯著的區別在於,開路的電阻趨於無窮大,而短路的電阻趨於零。

更新於:2023年5月2日

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