obwód otwarty i zwarcie to dwa specjalne terminy, które reprezentują przeciwne skrajności linii numer rezystancji.

możemy spojrzeć na układ, patrząc na dowolną parę odsłoniętych zacisków:

w kontekście dowolnych dwóch Zacisków Obwodu:

zwarcie oznacza, że dwa zaciski są połączone zewnętrznie z rezystancją R=0, taką samą jak idealny przewód. Oznacza to, że istnieje zerowa różnica Napięcia dla dowolnej wartości prądu. (Zauważ, że prawdziwe przewody mają niezerową rezystancję!)

układ otwarty oznacza, że oba zaciski są punktami zewnętrznie odłączonymi, co jest równoważne rezystancji r=∞. Oznacza to, że prąd zerowy może przepływać między dwoma zaciskami, niezależnie od różnicy napięcia. (Należy pamiętać, że bardzo wysokie napięcia mogą powodować przepływ łuków prądu nawet w dużych szczelinach powietrznych lub próżniowych!)

koncepcja patrzenia na dwa zaciski obwodu i patrzenia na zachowanie na tych dwóch skrajnościach jest potężna.

zarówno w teorii, jak i w praktyce słowo „zewnętrznie” nie ma określonego znaczenia. Jest to arbitralna granica oddzielająca „oryginalne” zachowanie obwodu od nowego zachowania, gdy dokonujemy pewnych modyfikacji w dowolnej parze węzłów. Ta sztuczna granica uważa resztę obwodu, Części wewnętrzne czarnej skrzynki, za niezmodyfikowaną. Przyjmując to założenie, możemy dokonać tylko jednej małej zmiany poza czarną skrzynką i zobaczyć jej wpływ na czarną skrzynkę.

zastosowanie w praktycznym pomiarze

idealnym woltomierzem jest obwód otwarty. Obwód otwarty jest ograniczającym przybliżeniem dla rzeczywistego woltomierza, który będzie miał pewną dużą (ale nie nieskończoną) rezystancję.

idealnym amperomierzem jest zwarcie. Zwarcie jest ograniczającym przybliżeniem dla rzeczywistego amperomierza, który będzie miał niewielką (ale nie zerową) rezystancję.

Więcej informacji w dziale Multimetry& pomiary.

zastosowanie w analizie teoretycznej

podobnie jak pomiar woltomierza i amperomierza poprzez podłączenie dwóch sond do obwodu, analiza teoretyczna jest często wykonywana przez patrzenie na tylko dwa węzły obwodu.

otwarte i zwarcie zapewniają dwa przydatne punkty na krzywej V-I.

w szczególności:

• napięcie obwodu otwartego jest różnicą napięcia mierzoną między dwoma zaciskami, gdy prąd nie jest pobierany lub dostarczany.
• prąd zwarciowy jest prądem, który płynie, gdy zaciski są zmuszone do zerowej różnicy napięcia.

użyjemy tych dwóch wartości w układzie równoważnym Venina i równoważnym Nortona.

Użyj w solidnej konstrukcji

w praktycznym projektowaniu chcielibyśmy, aby obwody, które budujemy, przetrwały zarówno normalne warunki, do których są przeznaczone, jak i pewne nietypowe warunki, które zdarzają się sporadycznie, ale nie powinny powodować trwałych uszkodzeń.

otwarte obwody zdarzają się nawet wtedy, gdy są niepożądane. Na przykład, gdy coś jest odłączone lub odłączone, mamy stan obwodu otwartego.

zwarcia zdarzają się również, gdy są niepożądane. Na przykład, jeśli złącze chwilowo zwiera się przez dwa zaciski podczas wkładania lub małe metalowe golenie kończy się w niewłaściwym miejscu, będziemy mieć stan zwarcia.

tam, gdzie to możliwe, powinniśmy zaprojektować otwarte i zwarte obwody, aby miały miejsce w różnych miejscach obwodu, zwłaszcza na dowolnych odsłoniętych wejściach i wyjściach. Powinniśmy zaprojektować tak, aby wszelkie awarie były tymczasowe i / lub możliwe do odzyskania, na przykład z wyłącznikiem.

zastosowanie w produkcji

celowe Rezystory R=0 Ω (zwarcie) są czasami dodawane do płytki drukowanej, ponieważ projektant chce elastyczności, aby zmienić wartość bez konieczności przeprojektowywania płytki drukowanej później, jeśli chce dodać jakąś niezerową rezystancję szeregową (lub inny składnik szeregowy) w przyszłości.

podobnie, czasami dodawane są celowe podkładki zworki (obwód otwarty), ponieważ projektant chce, aby później połączyć sekcję, być może, aby dodać równoległy opór.

oba te rozwiązania mogą pozwolić na elastyczne zmiany, jednocześnie dzieląc te same koszty ogólne produkcji. Dzięki temu koszty jednostkowe są niskie i pozwala uniknąć kosztownych przeprojektowań.

co dalej

w następnej sekcji, odpowiedniki Venina i odpowiedniki Nortona, zobaczymy, w jaki sposób można zastosować koncepcję dwóch terminali do uproszczonego przybliżania tego, co znajduje się w „obwodzie czarnej skrzynki” oznaczonym powyżej.