什么是短路？什么是开路？什么是电容？什么是守恒和能量守恒？
1)短路是指电源不经过负载，直接用导线接入闭合回路。(通常这是应该尽可能避免的电路严重故障，会导致电路因电流过大而燃烧起火。)
2)在串并联电路中，电路元件或负载的两端用导线或开关直接连接。(这是一种不会因为电流过大而导致烧毁的安全连接，是局部或部分短路。比如为了延长它的使用寿命，当一个灯丝断了、损坏了，它内部的特殊结构会自动连接它的两端，让其他小灯泡正常工作。)
物理学中短路的解释
在电力系统运行中，当相间或相间对地(或中性线)发生异常连接(短路)时，会有很大的电流流过。其电流值远大于额定电流，取决于短路点与电源之间的电气距离。比如发电机短路时，流经发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10 ~ 15倍。在大容量电力系统中，短路电流可达数万安培。这将对电力系统的正常运行产生严重的影响和后果。
三相系统短路有四种基本类型:三相短路、两相短路、单相短路和两相短路。其中除三相短路外，三相电路还是对称的，所以也叫对称短路，其他三种都是不对称短路。在中性点接地的电网中，单相接地的短路故障最多，约占所有故障的90%。在中性点不直接接地的电网中，短路故障主要是各种相间短路。
当发生短路时，电力系统从正常稳定状态过渡到短路稳定状态通常需要3 ~ 5秒。在这个暂态过程中，短路电流的变化非常复杂。它有许多组成部分，它的计算需要一台电子计算机。短路电流的最大瞬时值会在短路后约半个周期(0.01秒)出现，称为冲击电流。会产生很大的电动势，可用于检查电气设备发生短路时机械应力的动态稳定性。短路电流的分析和计算是电力系统分析的重要内容之一。它为电力系统的规划、设计和运行中电气设备的选择、继电保护的整定和事故分析提供了有效的手段。
在电气电路上，由于各种原因电流突然增大的现象称为短路。相线之间的碰撞称为同向短路；相线与地线、接地导体或大地的直接碰撞称为对地短路。当短路电流突然增大时，其瞬时放热非常大，大大超过线路正常工作时产生的热量，不仅能烧毁绝缘，还能熔化金属，引起可燃物燃烧起火。短路的主要原因有:1、线路老化、绝缘损坏、短路；2、电源过压，导致绝缘击穿；3.小动物(如蛇、兔、猫等。)跨裸线；4、各种人为造成的混乱；5.室外架空线松弛，在强风作用下碰撞；6、线路安装过低和各种运输物品或金属物体碰撞造成短路。
断路:电路断开。
电容
电容是一个物理量，表示电容器保持电荷的能力。我们将电容器两极板间的电位差增加1伏，称为电容器的电容量。
电容器的符号是c，在国际单位制中，电容的单位是法拉，缩写为法语，符号是f，一个电容器，如果用1充电时两级电位差为1伏，则这个电容器的电容为1。
电容的公式为:C=Q/U但电容的大小不是由Q或U决定的，即C=εS/4πkd。ε是一个常数，与电介质的性质有关。k是静电力常数。
电容器电势能的计算公式为e = Cu 2/2。
在许多电子产品中，电容器是必不可少的电子元件，起着整流器的平滑滤波器、电源和去耦、交流信号的旁路、交流/DC电路的交流耦合等作用。由于电容器的种类和结构很多，用户不仅需要了解各种电容器的性能指标和一般特性，还需要了解各种元件在给定使用中的优缺点、机械或环境约束等。本文介绍了电容器的主要参数和用途，可供读者在选择电容器类型时参考。
1.标称电容(CR):电容器产品上标注的电容值。
云母和陶瓷介质电容器的电容较低(大约在5000pF以下)；纸、塑料和部分陶瓷介质的电容居中(约0005μf 10μf)；一般电解电容的容量都比较大。这是一个粗略的分类。
2.类别温度范围:电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围，取决于其对应类别的温度限值，如上类别温度、下类别温度、额定温度(能连续施加额定电压的最高环境温度)等。
3.额定电压(UR):在下限温度和额定温度之间的任何温度下，能连续施加在电容器上的最大DC电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。
当电容器用于高压场合时，我们必须注意电晕的影响。电晕是由介质层和电极层之间的间隙引起的，不仅会产生损坏设备的寄生信号，还会导致电容器介质击穿。电晕在交流或脉动条件下特别容易发生。对于所有电容器，DC电压和交流峰值电压之和不应超过使用中的DC电压额定值。
4.损耗角正切(tgδ):在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。
这里需要说明的是，在实际应用中，电容并不是一个纯电容，其内部存在一个等效电阻。其简化等效电路如下图所示。图中C为电容器的实际电容，Rs为电容器的串联等效电阻，Rp为介质的绝缘电阻，Ro为介质的吸收等效电阻。对于电子设备，要求Rs越小越好，也就是说要求功率损耗小，与电容功率的夹角δ越小。
这个关系用下面的公式表示:tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs。因此，在应用中应谨慎选择该参数，以避免过度自热，减少设备故障。
5.电容器的温度特性:通常表示为参考温度20℃时的电容量与相关温度下电容量的百分比。
补充:
1.电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13用数字13表示电容)。电容器是由两层金属膜相互贴合并被绝缘材料隔开的元件。电容器的特性主要是阻隔DC和流通交流电。
电容的大小意味着可以储存的电能的大小。电容对交流信号的阻断作用称为容抗，与交流信号的频率和电容有关。
电容XC=1/2πf c (f代表交流信号的频率，c代表电容)电话中常用的电容类型有电解电容、陶瓷电容、贴片电容、单片电容、钽电容和聚脂电容。
2.鉴别方法:电容的鉴别方法与电阻的鉴别方法基本相同，分为直接标准法、色标法、数标法三种。电容的基本单位是法拉(F)，其他单位有毫法(mF)、微法(μF)/mju:/、纳法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法(mF)，1毫法=1000微法(μF)，1微法=1000纳法(nF)，1纳法。
大电容的电容值直接在电容上标明，比如10 μF/16V。
容量小的电容器的电容值用电容器上的字母或数字来表示。
字母符号:1m = 1000μf 1p 2 = 1.2 pf 1n = 1000 pf。
数字表示:一般用三位数表示容量，前两位表示有效位数，第三位是比值。
例如，102表示10×102 pf = 1000 pf 224表示22× 104pf = 0.22μ f。
3、电容误差表
符号F G J K L M
允许误差1% 2% 5% 10% 15% 20%
比如一个陶瓷芯片的电容是104J，也就是说电容是0。1 μF，误差为5%。
6使用寿命:电容器的使用寿命随着温度的升高而降低。主要原因是温度加速了化学反应，使介质随时间降解。
7绝缘电阻:随着电子活性因温度升高而增加，绝缘电阻会因温度升高而降低。
电容器包括固定电容器和可变电容器，其中固定电容器按所用介质材料可分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器。可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷电介质结构。下表列出了常见电容器的字母符号。
电容分类介绍
名称:聚酯(涤纶)电容器(CL)
符号:
电容:40p - 4μ
额定电压:63-630伏
主要特点:体积小，容量大，耐湿热，稳定性差。
用途:对稳定性和损耗要求不高的低频电路。
名称:聚苯乙烯电容器(CB)
符号:
电容:10p-1μ
额定电压:100伏-30千伏
主要特点:稳定、损耗低、体积大。
应用:对稳定性和损耗要求高的电路。
名称:聚丙烯电容器(CBB)
符号:
电容:1000p-10μ。
额定电压:63-2000伏
主要特点:性能与聚苯乙烯相近，但体积小，稳定性稍差。
用途:代替大部分聚苯或云母电容器，用于要求较高的电路中。
名称:云母电容器(CY)
符号:
电容:10p - 0 0。1μ
额定电压:100伏-7千伏
主要特点:高稳定性、高可靠性、低温度系数。
应用:高频振荡、脉冲等要求高的电路
名称:高频陶瓷电容器(CC)
符号:
电容:1-6800p
额定电压:63-500伏
主要特点:高频损耗低，稳定性好。
用途:高频电路
名称:低频陶瓷电容器(CT)
符号:
电容:10p - 4 4。7μ
额定电压:50V 50V - 100V
主要特点:体积小，价格低，损耗大，稳定性差。
用途:低要求的低频电路。
名称:玻璃釉电容器(CI)
符号:
电容:10p - 0 0。1μ
额定电压:63-400伏
主要特点:稳定性好，损耗低，耐高温(200度)
应用:脉冲、耦合、旁路等电路。
名称:铝电解电容器
符号:
电容:0。47 - 10000μ
额定电压:6。3-450伏
主要特点:体积小，容量大，损耗大，泄漏量大。
应用:电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等。
名称:钽电解电容器(CA)铌电解电容器(CN)
符号:
电容:0。1 - 1000μ
额定电压:6。3-125伏
主要特点:损耗和泄漏小于铝电解电容。
用途:在要求高的电路中代替铝电解电容器。
名称:空气介质可变电容器
符号:
可变电容:100-1500p
主要特点:损耗低，效率高；根据需要可制成线性型、线性波长型、线性频率型和对数型。
应用:电子仪器、广播电视设备等。
名称:薄膜介质可变电容器
符号:
可变电容:15-550p
主要特点:体积小，重量轻；损耗比空气介质大。
应用:通信、广播接收机等。
名称:薄膜介质微调电容器
符号:
可变电容:1-29P
主要特点:损耗大，体积小。
应用:收录机、电子仪器等电路用于电路补偿。
名称:陶瓷介质微调电容器
符号:
可变电容:0。3 - 22p
主要特点:损耗少，体积小。
用途:精密调谐高频振荡电路。
名称:单片电容器
最大的缺点是温度系数很高，让振荡器稳定漂移是无法忍受的。我们做的一个555振荡器的电容就在7805旁边。启动后用示波器频率变化很慢，后期换成聚酯电容就好很多了。
单片电容器的特性:
电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定、耐高温、耐潮湿性好等。
适用范围:
广泛应用于电子精密仪器中。各种小型电子设备谐振、耦合、滤波、旁路。
容量范围:
0.5 pf-1μF
耐受电压:额定电压的两倍。
据说单片电容器又叫多层陶瓷电容器，分两种。1型性能较好，但容量较小，一般小于0。2U，另一种叫Type II，容量大但性能一般。
就温度漂移而言:
独石的正温度约为+130，CBB的负温度系数为-230。
价格方面:
钽铌电容最贵，monolith和CBB比较便宜，瓷砖最低，但是有一种高频零温漂黑点瓷砖稍微贵一点。云母电容的Q值更高，价格也略高。
能量守恒定律
能量在量上的变化遵循自然界最普遍、最基本的规律，即能量守恒定律。
能量守恒定律是由五个国家不同专业的10多位科学家独立发现的。迈耶、焦耳和亥姆霍兹是主要贡献者。迈耶是德国医生。迈耶从新陈代谢的研究出发，在1842发表了题为《论无机边界的力》的论文，进一步表达了物理化学过程中能量守恒的思想。焦耳是1843年的英国物理学家。他研究并测量了热能和机械功之间的等效关系。1847年，他做了最好的实验来确定热的机械当量。此后实验方法不断改进，测量结果一直报道到1878。精确的实验结果为能量守恒定律的建立提供了不容置疑的实验证据。亥姆霍兹是德国物理学家和生理学家。1847年，他出版了《论力的守恒》一书，给出了不同形式能量的数学表达式，研究了它们之间的相互转化，从而这本书成为对能量守恒定律的论证有重大影响的历史文献。在发现这一定律的过程中，除了上述三位，还有法国的卡诺、德国的摩尔、法国的塞根、瑞士的赫斯、德国的霍尔兹曼、英国的格罗夫、丹麦的凯尔丁、法国的埃隆，他们都独立发表了关于能量守恒的论文，为能量守恒定律的发现做出了贡献。
能量守恒定律指出“自然界中的一切物质都具有能量，能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转化为另一个物体，在能量转化和传递的过程中，能量的总量是恒定的”。
能量在一定条件下可以转化为人们需要的各种形式的能量。比如煤燃烧后放出热量，可以用来取暖；可以用来产生蒸汽，促进蒸汽机转化为机械能，促进汽轮发电机转化为电能。电能可以通过电动机、电灯或其他电器转换成机械能、光能或热能。再比如太阳能，可以通过收集热气加热水，或者产生蒸汽发电；太阳能也可以通过太阳能电池直接转化为电能。当然，这些转化都遵循能量守恒定律。
在英语中，能量守恒被称为能量守恒。
能量守恒的具体表现
保守力学系统:在只有保守力做功的条件下，系统的能量表现为机械能(动能和势能)，能量守恒具体表现为机械能守恒定律。
热力学系统:能量表现为内能、热和功，能量守恒的表现形式是热力学第一定律。
相对论力学:在相对论中，质量和能量可以相互转化。考虑到质量变化引起的能量变化，能量守恒定律仍然成立。在历史上，这种情况下的能量守恒定律也被称为质量和能量守恒定律。