Articles

2.17 Open Circuit and Short Circuit

Ultimate Electronics: Practical Circuit Design and Analysis
különleges viselkedés az ellenállás két végleténél: zero and infinity. 4 min read

a nyílt áramkör és a rövidzárlat két speciális kifejezés, amelyek az ellenállási szám vonalának ellentétes szélsőségeit képviselik.

az áramkört úgy tekinthetjük meg, ha bármelyik kitett kapcsot nézzük:

az áramkör bármely két kapcsának összefüggésében:

a rövidzárlat azt jelenti, hogy a két terminál külsőleg r=0 ellenállással van összekötve, ugyanaz, mint egy ideális vezeték. Ez azt jelenti, hogy nulla feszültségkülönbség van bármely áramérték esetében. (Vegye figyelembe, hogy a valódi vezetékek nem nulla ellenállással rendelkeznek!)

egy nyitott áramkör azt jelenti, hogy a két csatlakozó pont kívülről leválasztva van, ami egyenértékű az R=∞ellenállással. Ez azt jelenti, hogy a nulla áram áram áramolhat a két terminál között, bármilyen feszültségkülönbségtől függetlenül. (Vegye figyelembe, hogy a nagyon magas feszültségek miatt az áram ívei még nagy levegő vagy vákuum réseken is áramlhatnak!)

az a koncepció, hogy egy áramkör két termináljára nézzünk, és megnézzük a két véglet viselkedését, erőteljes.

mind elméletben, mind gyakorlatban a “külsőleg” szónak nincs konkrét jelentése. Ez egy tetszőleges határ, amely elválasztja az áramkör” eredeti ” viselkedését az új viselkedéstől, amikor bizonyos módosításokat hajtunk végre bármely csomóponton. Ez a mesterséges határ az áramkör többi részét, a fekete doboz belső részeit nem módosítja. Azzal, hogy ezt a feltételezést, tudjuk, hogy csak egy kis változás kívül a fekete doboz, és látni annak hatását a fekete doboz.

gyakorlati mérésnél

Az ideális voltmérő nyitott áramkör. Egy nyitott áramkör egy korlátozó közelítés egy igazi voltmérő, amely néhány nagy (de nem végtelen) ellenállás.

Az ideális ampermérő rövidzárlat. A rövidzárlat egy korlátozó közelítés egy igazi ampermérő, amely némi kis (de nem nulla) ellenállás.

lásd a multiméterek & mérési szakasz további.

elméleti analízisben

csakúgy, mint egy voltmérő és ampermérő mérést két szonda áramkörhöz való csatlakoztatásával, az elméleti elemzést gyakran úgy végezzük, hogy csak egy áramkör két csomópontját nézzük.

nyitott és rövidzárlat két hasznos pontot biztosít a V-i görbén.

különösen:

  • a nyitott áramköri feszültség a két terminál közötti feszültségkülönbség, ha nincs áram húzva vagy szállítva.
  • a rövidzárlat áram az az áram, amely akkor áramlik, amikor a terminálok nulla feszültségkülönbségre kényszerülnek.

ezt a két értéket használjuk az azonos és a Norton egyenértékű áramkörökben.

Használat, Robosztus Kialakítás

A gyakorlati tervezés, szeretnénk, ha az áramkörök építünk, hogy túlélje, mind a normál körülmények között vannak tervezve, néhány szokatlan körülmények között történnek néha, de nem engedhető meg, hogy nem okoz maradandó károsodást.

nyitott áramkörök akkor is előfordulnak, ha nem kívánatosak. Például, ha valami le van kapcsolva vagy nincs csatlakoztatva, nyitott áramköri állapotunk van.

rövidzárlat akkor is előfordul, ha nem kívánatos. Például, ha egy csatlakozó egy pillanatra rövidnadrág Két terminálon keresztül, ahogy behelyezik, vagy egy apró fém borotválkozás rossz helyen végződik,rövidzárlat lesz.

ahol lehetséges, tervezzük meg, hogy a nyitott és rövidzárlat az áramkör különböző helyein történjen, különösen minden exponált bemenetnél és kimenetnél. Úgy kell megterveznünk, hogy minden hiba átmeneti és / vagy helyreállítható legyen, például egy megszakítóval.

Használja a Gyártási

Szándékos R=0 Ω ellenállás (rövidzárlat), néha ki egy nyomtatott áramköri lap, mert a tervező azt akarja, hogy a rugalmasságot, hogy módosítsa az értéket, anélkül, hogy átalakítása a nyomtatott áramköri később, ha azt szeretné, hogy adjunk egy nem nulla sorozat ellenállás (vagy más sorozat komponens) a jövőben.

Hasonlóképpen, a szándékos jumper párnákat (nyitott áramkör) néha hozzáadják, mert a tervező azt akarja, hogy a rugalmasságot később csatlakoztassa, talán párhuzamos ellenállás hozzáadásához.

mindkettő lehetővé teszi a rugalmas változásokat, miközben ugyanazokat a gyártási költségeket osztja meg. Ez alacsonyan tartja az egységköltségeket, és elkerüli a drága újratervezési időt.

mi a következő

a következő részben, a Venyin-ekvivalens és a Norton-ekvivalens áramkörök, látni fogjuk, hogy a két terminál koncepció hogyan alkalmazható a fenti “fekete doboz áramkör” egyszerűsített közelítésére.