電気回路の動作モード
電気回路の場合、最も特徴的なモードは負荷モード、無負荷モード、および短絡モードです。
充電モード…抵抗 R の受信器 (抵抗器、電球など) の電源に接続されているときの電気回路の動作を考えてみましょう。
ベース オームの法則 NS.等c. ソースは回路の外部セクションの電圧 IR と回路の IR0 の合計に等しい。 電源の内部抵抗:
ソース端子の電圧 Ui が外部回路の電圧降下 IR に等しいとすると、次のようになります。
この式は NS を示します。等c. 電源は、その端子間の電圧よりも電源内部の電圧降下の値だけ大きい... 電源内部の電圧降下 IR0 は、回路内の電流 I (負荷電流) に依存します。受信機の抵抗R。負荷電流が高くなるほど、ソース端子電圧は低くなります。
ソース両端の電圧降下は内部抵抗 R0 にも依存します。電圧 Ui の電流 I に対する依存性は直線で表されます (図 1)。この依存性は、ソースの外部特性と呼ばれます。
例 1. e の場合、負荷電流 1200 A における発電機の端子間の電圧を決定します。等s. は 640 V、内部抵抗は 0.1 オームです。
答え。発電機の内部抵抗による電圧降下
発電機端子電圧
考えられるすべての負荷モードの中で、公称モードが最も重要です。公称とは、この電気機器の技術的要件に従って製造業者によって確立された動作モードです。これは、公称電圧、電流 (図 1 の点 H)、および電力によって特徴付けられます。これらの値は通常、このデバイスのパスポートに記載されています。
電気設備の電気絶縁の品質は、定格電圧と定格電流によって決まります。 それらの加熱温度、ワイヤの断面積、適用される絶縁体の熱抵抗、および設備の冷却速度を決定します。定格電流を超えて長時間使用すると、設備が破損する可能性があります。
米。 1. ソースの外部特性
スタンバイ モード… このモードでは、電源に接続されている電気回路は開いています。つまり、電流が流れている回路はありません。この場合、内部電圧降下 IR0 はゼロになります。
したがって、アイドルモードでは、電気エネルギー源の端子の電圧はそのeに等しくなります。等(図1の点X)。この状況は e を測定するために使用できます。等v. 電源。
短絡モード。 短絡（ショート） このような電源の動作モードは、その端子が抵抗がゼロに等しいとみなせるワイヤによって閉じられているときに呼び出されます。実際には c. H. は、ソースと受信機を接続するワイヤが一緒に接続されている場合に発生します。これは、これらのワイヤの抵抗が通常無視でき、ゼロとみなせるためです。
短絡は、電気設備を保守する担当者の不適切な行為の結果、またはワイヤの絶縁が損傷した場合に発生する可能性があります。後者の場合、これらのワイヤは、抵抗が非常に低い地面を介して、または周囲の金属部品（電気機械および装置のハウジング、機関車本体の要素など）を介して接続できます。
短絡電流
ソース R0 の内部抵抗は通常非常に小さいため、そこを流れる電流は非常に大きな値に増加します。短絡点の電圧はゼロになります（図1のK点）。つまり、短絡点の後ろにある電気回路の部分には電気エネルギーが流れません。
例 2. 発電機が e の場合、発電機の短絡電流を求めます。等640 V に相当し、内部抵抗は 0.1 オームです。
答え。
式によると
結果として生じる大電流により、電源だけでなく、回路に含まれるデバイス、デバイス、ワイヤも使用できなくなる可能性があるため、短絡は緊急モードです。溶接発電機などの一部の特殊な発電機にのみ、短絡は危険ではなく動作モードです。
電気回路では、電流は常に回路上の高い電位にある点からより低い電位にある点に流れます。回路のいずれかの点がグランドに接続されている場合、その電位はゼロとみなされます。この場合、回路内の他のすべての点の電位は、これらの点とグランドの間に作用する電圧に等しくなります。
接地点に近づくと、回路内のさまざまな点の電位、つまり、それらの点と接地間に作用する電圧が低下します。このため、電流の急激な変化によって大きな過電圧が発生する可能性がある主電動機や補機の励磁巻線は、電源回路の「接地」に近い位置（電機子巻線の後ろ）に組み込まれるように努めます。
この場合、これらの巻線が直流電気機関車の架線の近く、または交流電気機関車の整流装置の非接地極に接続されている場合（つまり、より高い電圧で接続されている場合）よりも低い電圧がこれらの巻線の絶縁に作用します。潜在的）。同様に、電気設備の充電部分に接触する人にとって、電位が高い電気回路の点はより危険です。同時に、接地に対してより高い電圧がかかります。
電気回路内の点が接地されても、電流が流れる新しい分岐が形成されないため、電気回路内の電流の分布は変化しないことに注意してください。異なる電位を持つ回路上の 2 つ (またはそれ以上) の点を接地すると、接地を通じて追加の導電性分岐が形成され、回路内の電流分布が変化します。
したがって、点の1つが接地されている電気設備の絶縁に違反または損傷すると、実際には短絡電流である電流が流れる回路が形成されます。設備の 2 点が接地されている場合、接地されていない電気設備でも同じことが起こります。電気回路が破損すると、遮断点までのすべての点が同じ電位になります。