3·44

Voc 和 Isc 到底是什么

它们是你能对这个盒子做的两个最极端的实验:

实验相当于接强制读到图上
开路 (open circuit)电阻 RL=∞R_L = \inftyi=0i = 0VocV_{oc}直线和纵轴的交点
短路 (short circuit)电阻 RL=0R_L = 0v=0v = 0IscI_{sc}直线和横轴的交点

任何负载电阻在同一张图上是过原点的线 v=RL iv = R_L\, i(对负载来说电流从它的 + 端流进去,所以斜率为正)。RL→∞R_L \to \infty 时这条线就是纵轴,RL=0R_L = 0 时就是横轴。所以两根坐标轴本身就是"开路负载线"和"短路负载线",VocV_{oc}、IscI_{sc} 只是这两个特殊负载下的工作点。接别的负载,工作点就是网络直线和负载线的交点。

0 2.4 6 9 12 0 1.5 3 4.8 6 i (A) RL = 6 Ω RL = 2 Ω 网络 RL = 0.5 Ω Voc(RL = ∞) Isc(RL = 0)
网络 v=12−2iv = 12 - 2i 接三个负载:6 Ω → (1.5 A, 9 V),2 Ω → (3 A, 6 V),0.5 Ω → (4.8 A, 2.4 V)。负载越重(RLR_L 越小),工作点沿蓝线越往右下滑,一直滑到短路点 IscI_{sc}。

为什么偏偏挑这两个点?只是因为好算也好测:开路时不用管负载电流,短路时不用管负载电压。任意两个点都能定一条直线。

电池例子(第 8 讲 36:00)

12 V 电池,假设短路电流约 600 A:两个截距是 (0 A, 12 V) 和 (600 A, 0 V),斜率 Rth=12/600=0.02 ΩR_{th} = 12/600 = 0.02\,\Omega。老师说明这是简化,冷启动电流并不真的是短路电流,只是借来讲概念。