汽車(chē)電工電子基礎(chǔ)

1、11，現(xiàn)在人們的生活能離開(kāi)電嗎？ 今日的世界已是電的世界，我們幾乎沒(méi)有一天可以離得開(kāi)電。 前言：課程簡(jiǎn)介前言：課程簡(jiǎn)介圖0-1 生活中的電 22，與電有關(guān)的科學(xué)歷史事件 電的發(fā)明和應(yīng)用是伴隨著第二次工業(yè)革命而開(kāi)始的，隨著電力的廣泛應(yīng)用，人類(lèi)社會(huì)由蒸汽時(shí)代進(jìn)入電氣時(shí)代； 在電力的使用中，發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)重要組成部分。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；電動(dòng)機(jī)則是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。1831年，英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，提出了發(fā)電機(jī)的理論基礎(chǔ)。法拉第是近代電磁學(xué)的奠基人，他的發(fā)現(xiàn)為電的應(yīng)用開(kāi)拓了廣闊的道路。1866年，德國(guó)工程師西門(mén)子制成了發(fā)電機(jī)。1870年，比利時(shí)人格拉姆發(fā)明了電

2、動(dòng)機(jī)，電力開(kāi)始被用來(lái)帶動(dòng)機(jī)器，成為補(bǔ)充和取代蒸汽動(dòng)力的新能源。直流電機(jī)有成本高、易出事故等缺點(diǎn)。19世紀(jì)80年代末90年代初，人們創(chuàng)制出三相異步發(fā)電機(jī)，這種比較經(jīng)濟(jì)、可靠的三相交流電 迅速得到推廣，電力工業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新的階段。電力照亮了城市和農(nóng)村，為工廠和礦山提供了方便靈活的強(qiáng)大動(dòng)力，成為生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、通訊等全面轉(zhuǎn)向工業(yè)化的決定因素。 圖0-2 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 33，什么是電工電子技術(shù)？ 電工電子技術(shù)研究電工技術(shù)和電子技術(shù)的理論和應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)課程。電工技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)代一切新的科學(xué)技術(shù)無(wú)不與電有著密切的關(guān)系。 4，電工電子技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域 能源技術(shù)：電能產(chǎn)生

3、-電能變換-電能儲(chǔ)存-電能傳輸-電能使用圖0-3 能源技術(shù) 4電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)：一百多年來(lái)，電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)的全面 變革，極大提高了社會(huì)生產(chǎn)率。圖0-3 電力驅(qū)動(dòng)技術(shù) 5 通信技術(shù)：現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志之一。它主要的目的是，將信 號(hào)以電或者電磁波形式，從發(fā)射源傳送到接受裝置。 傳送過(guò)程中利用信號(hào)處理技術(shù)避免信號(hào)的失真，常見(jiàn) 的信號(hào)處理手段如濾波、編碼、解碼等。圖0-4 信息機(jī)通信技術(shù) 6電子技術(shù)：電子技術(shù)是對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行處理的技術(shù)，它包括信息電子技術(shù)和 電力電子技術(shù)兩大分支。 信息電子技術(shù)包括 Analog (模擬) 電子技術(shù)和 Digital (數(shù)字) 電子 技術(shù)；電力電子技術(shù)使用

4、電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT 等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)：通過(guò)測(cè)量、處理、執(zhí)行，使系統(tǒng)運(yùn)行于穩(wěn)、準(zhǔn)、快的工作狀態(tài)。 圖0-5 集成電路 圖0-6 自動(dòng)化設(shè)備控制電柜 75，汽車(chē)電工電子技術(shù) 提高了汽車(chē)的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和娛樂(lè)性;一些高檔轎車(chē)上， 電子產(chǎn)品占到整車(chē)成本的50%以上，已經(jīng)深入到汽車(chē)所有的系統(tǒng)。 按照對(duì)汽車(chē)行駛性能作用的影響劃分，可以把汽車(chē)電子產(chǎn)品歸納為 兩類(lèi)：一類(lèi)是汽車(chē)電子控制裝置，它和車(chē)上機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行配合使 用，即所謂“機(jī)電結(jié)合”的汽車(chē)電子裝置；包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身 電子控制。例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制、防滑控制、 牽引力控制、電子控

5、制懸架、電子控制自動(dòng)變速器、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向 等； 另一類(lèi)是車(chē)載汽車(chē)電子裝置，車(chē)載汽車(chē)電子裝置是在汽車(chē)環(huán)境下能 夠獨(dú)立使用的電子裝置，它和汽車(chē)本身的性能并無(wú)直接關(guān)系。它們 包括汽車(chē)信息系統(tǒng)（行車(chē)電腦）、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車(chē)音響及電視娛樂(lè)系 統(tǒng)、車(chē)載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備等。 1.1汽車(chē)電路的概念n概念：把一些電氣設(shè)備或元器件，按其所要完成的功能，用一定方式連接而成的電流通路。n電路組成：一個(gè)完整的電路由電源（或信號(hào)源）、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。n電路圖9一，電路的組成一，電路的組成 實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒1 1，電路的作用，電路的作用電路是電流的通路，是為了某種需要由

6、電工設(shè)備或電路元件按一定 方式組合而成。 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線mVt1t2熱電偶熱電偶)()(21tftfEt 102. 2. 電路的組成部分電路的組成部分電源電源: 提供提供電能的裝置電能的裝置負(fù)載負(fù)載: 取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電爐電爐.輸電線輸電線11直流電源直流電源直流電源直流電源: 提供能源提供能源信號(hào)處理：信號(hào)處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等負(fù)載負(fù)載信號(hào)

7、源: 提供信息信息放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒激勵(lì)：電源或信號(hào)源的電壓或電流，推動(dòng)電路工作;響應(yīng): 由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流;12二，電路模型二，電路模型 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路，將為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路，將實(shí)際電路模型化實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際性質(zhì)的理想電路元件或其組合來(lái)模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。實(shí)際電路實(shí)際電路實(shí)際器件（電阻器、電容器、實(shí)際器件（電阻器、電容器、電感線圈、晶體管、集成電路等）電感線圈、晶體管、集成電路等）電路模型電路模型

8、抽象抽象近似近似理想電路元件（電阻元件、電容元件、理想電路元件（電阻元件、電容元件、電感元件、電源、理想運(yùn)放等）電感元件、電源、理想運(yùn)放等） 器件建模：器件建模：1.1.保留主要電磁特性保留主要電磁特性2.2.一個(gè)器件可由多個(gè)元件模型表示一個(gè)器件可由多個(gè)元件模型表示電路的建模過(guò)程電路的建模過(guò)程13學(xué)習(xí)單元一學(xué)習(xí)單元一 直流電路直流電路課題一課題一 電路及基本物理量電路及基本物理量知識(shí)目標(biāo)：了解電路的組成，掌握電流、電位，電壓和電動(dòng)勢(shì)的概念；掌握電位和電壓的關(guān)系。能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)計(jì)算負(fù)載消耗的電能和實(shí)際功率；能夠區(qū)別電壓和電位的概念；知道電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)號(hào)與參考方向的關(guān)系。什么是電流n什么

9、是電流：帶電粒子在電路中的定向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。n通常規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娐分须娏鞯膶?shí)際方向，在實(shí)際電路中可選定參考方向，若實(shí)際方向與參考方向相同，電流為正值；若相反，為負(fù)值。n字母：I表示，單位安培（A）15 1，電流，電流電路中帶點(diǎn)粒子在電源作用下有規(guī)則地定向移動(dòng)而形成電流。電路中帶點(diǎn)粒子在電源作用下有規(guī)則地定向移動(dòng)而形成電流。圖1-2 電流方向電流是矢量，有大小有方向。n直流電（Direct Current，簡(jiǎn)稱(chēng)DC），是指方向和時(shí)間不作周期性變化的電流，但電流大小可能不固定，而產(chǎn)生波形。又稱(chēng)恒定電流。所通過(guò)的電路稱(chēng)直流電路，是由直流電源和電阻構(gòu)成的閉合導(dǎo)電回路。直流電又稱(chēng)恒流電，恒定電流

10、是直流電的一種，是大小和方向都不變的直流電，它是由愛(ài)迪生愛(ài)迪生發(fā)現(xiàn)的。n交流電交流電（Alternating Current，簡(jiǎn)寫(xiě)AC）是指大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流，因?yàn)橹芷陔娏髟谝粋€(gè)周期內(nèi)的運(yùn)行平均值為零，稱(chēng)為交變電流或簡(jiǎn)稱(chēng)交流電。不同于方向不隨時(shí)間發(fā)生改變的直流電什么是電位？n電位是度量電勢(shì)能大小的物理量，在數(shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移到參考點(diǎn)所做的功，用符號(hào)“V”表示。n電位測(cè)量的實(shí)質(zhì)就是電壓的測(cè)量，即測(cè)量該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。n電壓與電位的關(guān)系：Uab=Va-Vbn電位是沒(méi)有方向的，屬于標(biāo)量。n電位是相對(duì)值，大小取決于參考點(diǎn)的選擇。什么是電動(dòng)勢(shì)？n電動(dòng)勢(shì)是描述電源中非

11、電場(chǎng)力對(duì)電荷做功本領(lǐng)的物理量。n電動(dòng)勢(shì)也是電路中兩點(diǎn)的電位差，不過(guò)電動(dòng)勢(shì)通常是對(duì)電源內(nèi)部而言，表示其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的能力。n它的參考方向?yàn)殡娫磧?nèi)部地電位段指向高電位端，即電位升高的方向。n通常用字母“E”表示，單位：伏特（V）什么是電壓？n電壓是描述電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的物理量，即就是電路中兩點(diǎn)間的電位差。n通常用字母“U”表示，單位：伏特（V）n電壓是矢量，既有大小又有方向，電壓的方向?yàn)殡娢唤档偷姆较蛄鲃?dòng)，如電壓從正極流向負(fù)極，高位A點(diǎn)流向地位B點(diǎn)。20 電功和電功率n電功：電場(chǎng)力在一定時(shí)間內(nèi)所做的功。nW=UQ=UItn電功率：在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能。nP=W/t=U*In功的單位是

12、焦耳“J”，功率的單位是瓦特“W”22四，四， 電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向 物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的方向物理中對(duì)基本物理量規(guī)定的方向1. 1. 電路基本物理量的實(shí)際方向電路基本物理量的實(shí)際方向物理量物理量實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E ( (電位升高的方向電位升高的方向) ) 電壓電壓 U( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位 單單 位位kA 、A、mA、A低電位低電位 高電位高電位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V注意：它們是標(biāo)量，規(guī)定方向是為了便于電路的計(jì)算。注意：它們是標(biāo)量，規(guī)定方向是為了便

13、于電路的計(jì)算。23電流：電流：Uab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)電壓：電壓：IE+_ 在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定 的方向。一種的方向。一種分析方法分析方法。Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)2. 2. 電路基本物理量的參考方向電路基本物理量的參考方向aRb箭箭 標(biāo)標(biāo)abRI正負(fù)極性正負(fù)極性+abU U+_24實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向一致一致，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為正值正值；實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向相反相反，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為負(fù)值負(fù)值。(3) (3) 實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系注意：在參考方向選定后，電流注意

14、：在參考方向選定后，電流 ( 或電壓或電壓 ) 值才有正負(fù)之分。值才有正負(fù)之分。 若若 I = 5A，則電流從則電流從 a 流向流向 b；例：例：若若 I = 5A，則電流從，則電流從 b 流向流向 a 。abRIabRU+若若 U = 5V，則電壓的實(shí)際方向，則電壓的實(shí)際方向從從 a 指向指向 b；若若 U= 5V，則電壓的實(shí)際方向，則電壓的實(shí)際方向從從 b 指向指向 a 。歐姆定律n在純電路中，某些元件的端電壓與流過(guò)該元件的電流的比值是一個(gè)定值，此值就是元件電阻“R”，單位歐姆“”。n電壓等于電流乘于電阻nU=I*Rn在電路分析過(guò)程中，電壓一定，電阻最小值，電流最大，電功做大，俗稱(chēng)“短路”

15、n電流與電壓的關(guān)系，有電流有電壓，有電壓無(wú)電流?；鶢柣舴蚨蒼電路中流過(guò)同一電流的每一電路分支叫支路，支路中流過(guò)的電流叫直流；電路中，三個(gè)或三個(gè)以上的支路相交的點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。n任一瞬時(shí)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為零，這就是基爾霍夫電流定律。n任一瞬時(shí)，沿一回路循環(huán)，回路中各段電壓的代數(shù)和為零，這就是基爾霍夫電壓定律。27課題四課題四 基爾霍夫定律基爾霍夫定律知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念理解支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念正確認(rèn)識(shí)基爾霍夫電流定律和電壓定律的內(nèi)容和其推廣正確認(rèn)識(shí)基爾霍夫電流定律和電壓定律的內(nèi)容和其推廣能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)用基爾霍夫定律列方程，會(huì)求得電路中任一點(diǎn)

16、的電位學(xué)會(huì)用基爾霍夫定律列方程，會(huì)求得電路中任一點(diǎn)的電位和任意兩點(diǎn)之間的電壓和任意兩點(diǎn)之間的電壓學(xué)會(huì)用學(xué)會(huì)用”支路電流法支路電流法“求出求出2個(gè)節(jié)點(diǎn)、個(gè)節(jié)點(diǎn)、3條支路的雙電源供電條支路的雙電源供電電路的各支路電流電路的各支路電流28基爾霍夫（基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，18241887），），德國(guó)物理學(xué)家。他提出了穩(wěn)恒電路網(wǎng)絡(luò)中電流、電壓、德國(guó)物理學(xué)家。他提出了穩(wěn)恒電路網(wǎng)絡(luò)中電流、電壓、電阻關(guān)系的兩條電路定律，即著名的基爾霍夫電流定律電阻關(guān)系的兩條電路定律，即著名的基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（）和基爾霍夫電壓定律（KVL），解決了電器設(shè)），解決了

17、電器設(shè)計(jì)中電路方面的難題。計(jì)中電路方面的難題。背景：從背景：從19世紀(jì)世紀(jì)40年代，由于電氣技術(shù)發(fā)展的十分迅速，年代，由于電氣技術(shù)發(fā)展的十分迅速，電路變得愈來(lái)愈復(fù)雜。某些電路呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)形狀，并且電路變得愈來(lái)愈復(fù)雜。某些電路呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)形狀，并且網(wǎng)絡(luò)中還存在一些由網(wǎng)絡(luò)中還存在一些由3條或條或3條以上支路形成的交點(diǎn)條以上支路形成的交點(diǎn)(節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn))。這種復(fù)雜電路不是串、并聯(lián)電路的公式所能解決的，。這種復(fù)雜電路不是串、并聯(lián)電路的公式所能解決的，剛從德國(guó)哥尼斯堡大學(xué)畢業(yè)，年僅剛從德國(guó)哥尼斯堡大學(xué)畢業(yè)，年僅21歲的基爾霍夫在他歲的基爾霍夫在他的第的第1篇論文中提出了適用于這種網(wǎng)絡(luò)狀電路計(jì)算的兩篇論文中提出了

18、適用于這種網(wǎng)絡(luò)狀電路計(jì)算的兩個(gè)定律，即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求個(gè)定律，即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何復(fù)雜電路，從而成功地解決了這個(gè)阻礙電氣技術(shù)解任何復(fù)雜電路，從而成功地解決了這個(gè)阻礙電氣技術(shù)發(fā)展的難題。發(fā)展的難題。不僅僅是電路求解大師：熱輻射定律，光譜分析儀不僅僅是電路求解大師：熱輻射定律，光譜分析儀29一，一，KCL、KVL介紹介紹幾個(gè)概念：幾個(gè)概念：（1）支路）支路（2）節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)（3）回路）回路（4）網(wǎng)孔）網(wǎng)孔請(qǐng)回答：以上電路圖的支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的數(shù)量請(qǐng)回答：以上電路圖的支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的數(shù)量30KCL: Kirchhoff Current La

19、w：在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任意節(jié)點(diǎn)在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任意節(jié)點(diǎn), 所有流入流出結(jié)所有流入流出結(jié)點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于零。本質(zhì)是電流連續(xù)性的表點(diǎn)的支路電流的代數(shù)和恒等于零。本質(zhì)是電流連續(xù)性的表現(xiàn)，即流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流。現(xiàn)，即流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流。 KVL: Kirchhoff Voltage Law：在任何一個(gè)閉合回路中，各段電阻上的電壓降的在任何一個(gè)閉合回路中，各段電阻上的電壓降的代數(shù)和等于電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和，即代數(shù)和等于電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和，即 IR=E;從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí)，各段電壓的從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí)，各段電壓的代數(shù)和恒等于零，即代數(shù)和

20、恒等于零，即U=0 。注意：注意：在使用在使用KCL、KVL時(shí)一定要嚴(yán)格按照其列方程的條件。時(shí)一定要嚴(yán)格按照其列方程的條件。31二，基爾霍夫定律的應(yīng)用二，基爾霍夫定律的應(yīng)用1，用支路電流法求解發(fā)雜電路，用支路電流法求解發(fā)雜電路2，應(yīng)用基爾霍夫定律進(jìn)行電位的計(jì)算，應(yīng)用基爾霍夫定律進(jìn)行電位的計(jì)算汽車(chē)電路的特點(diǎn)n低壓 12V、24Vn直流 n單線并聯(lián)n負(fù)極搭鐵n線路由顏色標(biāo)簽33五，汽車(chē)電路的特點(diǎn)五，汽車(chē)電路的特點(diǎn)1，低壓直流電源，低壓直流電源2，單線制（負(fù)極搭鐵），單線制（負(fù)極搭鐵） 圖1-1 汽車(chē)單線制汽車(chē)為什么選擇直流電路？n蓄電池沒(méi)有交流的.直流電變?yōu)榻涣麟娊心孀?常用電子元件組成的振蕩器將

21、直流電變?yōu)榻涣麟娫儆米儔浩魃龎?這種裝置叫逆變器.可用逆變器將蓄電池直流電變?yōu)榻涣麟娫?現(xiàn)在市場(chǎng)上有賣(mài)的. nUPS 稱(chēng)為不間斷電源，是因?yàn)橥ｋ姷臅r(shí)候，它能快速轉(zhuǎn)換到逆變狀態(tài)，從而不會(huì)讓在使用中的電腦因?yàn)橥蝗煌ｋ娢磥?lái)得及存儲(chǔ)而失去重要文件。 不是用來(lái)當(dāng)備用電源用的，如果你只是想在停電的時(shí)候可以用電，光買(mǎi)逆變器就夠了。 一般家用UPS里用的大多是，免維護(hù)型鉛酸蓄電池電路的狀態(tài)n電路有負(fù)載、空載和短路三種工作狀態(tài)。電路有負(fù)載、空載和短路三種工作狀態(tài)。n知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：了解電路的三種工作狀態(tài)，掌握電路在三種工了解電路的三種工作狀態(tài)，掌握電路在三種工作狀態(tài)下的特征；了解電器設(shè)備的額定值。作狀態(tài)下的

22、特征；了解電器設(shè)備的額定值。能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)區(qū)分電路所處的不同狀態(tài)，掌握不同工作學(xué)會(huì)區(qū)分電路所處的不同狀態(tài)，掌握不同工作狀態(tài)下的電壓、電流及功率的計(jì)算方法。狀態(tài)下的電壓、電流及功率的計(jì)算方法。36開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載接通電源與負(fù)載RREI 01 1， 負(fù)載狀態(tài)負(fù)載狀態(tài)IR0R EU I371 1，負(fù)載狀態(tài)，負(fù)載狀態(tài)IR0R EU I38R U+_IIE+_U+_39UIUIUIUI40電源外部端子被短接電源外部端子被短接2 2，短路狀態(tài)，短路狀態(tài) 特征特征:0SREII 電源端電壓電源端電壓負(fù)載功率負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流（很

23、大）短路電流（很大）U = 0 PE = P = IR0P = 0I+U有有源源電電路路IR0R EU0 41IRoR EU0 42課題三課題三 常用的電路元件常用的電路元件知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：了解固定電阻、電感、電容的命名方法，并掌握其標(biāo)識(shí)了解固定電阻、電感、電容的命名方法，并掌握其標(biāo)識(shí)方法。方法。能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：能夠?qū)﹄娮?、電感進(jìn)行正確地識(shí)別與測(cè)量；能夠?qū)﹄娙菽軌驅(qū)﹄娮?、電感進(jìn)行正確地識(shí)別與測(cè)量；能夠?qū)﹄娙葸M(jìn)行正確地識(shí)別與測(cè)量。進(jìn)行正確地識(shí)別與測(cè)量。43一，電阻元件一，電阻元件 1，定義：，定義：導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，是導(dǎo)體本身的一種

24、性質(zhì)。442，影響電阻大小因素：，影響電阻大小因素： 材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度等材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度等通常，銀、銅、鋁做導(dǎo)線，電木和橡膠做絕緣體。通常，銀、銅、鋁做導(dǎo)線，電木和橡膠做絕緣體。人體電阻的一般值是人體電阻的一般值是10002000歐。出汗時(shí)，人體的電阻值歐。出汗時(shí)，人體的電阻值較??；干燥時(shí)，人體的電阻值較大。較?。桓稍飼r(shí)，人體的電阻值較大。導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、電流表電阻很小，可以看做沒(méi)有電阻，導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、電流表電阻很小，可以看做沒(méi)有電阻，R=0。電壓表電阻很大，可以看做斷路，電壓表電阻很大，可以看做斷路，R=。參數(shù)：功率（參數(shù)：功率（W），阻值（），阻值（ ）453，電阻分類(lèi)：，電

25、阻分類(lèi)：固定電阻器（固定電阻器（R）：一經(jīng)制成阻值不再改變。）：一經(jīng)制成阻值不再改變?？勺冸娮杵骺勺冸娮杵?RH)：在一定范圍可調(diào)，使用時(shí)固定在某一：在一定范圍可調(diào)，使用時(shí)固定在某一值上。值上。電位器電位器(RP)：在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。：在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。46固定電阻器（固定電阻器（R）：）： 貼片電阻 插件組排貼片組排 一般電阻47可變電阻器可變電阻器(RH)：48電位器電位器(RP)494， 固定電阻的命名方法：固定電阻的命名方法：505， 固定電阻的標(biāo)識(shí)：固定電阻的標(biāo)識(shí)： 直標(biāo)法直標(biāo)法 色標(biāo)法色標(biāo)法 文字符號(hào)法文字符號(hào)法直標(biāo)法：直標(biāo)法：將電阻的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母按一定的規(guī)律

26、印將電阻的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母按一定的規(guī)律印在電阻上。在電阻上。色標(biāo)法：色標(biāo)法：在電阻上涂上不同的色環(huán)來(lái)表示電阻的標(biāo)稱(chēng)值及誤差。在電阻上涂上不同的色環(huán)來(lái)表示電阻的標(biāo)稱(chēng)值及誤差。文字符號(hào)法文字符號(hào)法516，電位器，電位器電位器電阻值隨旋轉(zhuǎn)角度變化規(guī)律：電位器電阻值隨旋轉(zhuǎn)角度變化規(guī)律：（1）X型：直線型；分壓、調(diào)節(jié)電路型：直線型；分壓、調(diào)節(jié)電路（2）Z型：指數(shù)型；音量調(diào)節(jié)型：指數(shù)型；音量調(diào)節(jié)（3）D型：對(duì)數(shù)型；黑白度、對(duì)比度型：對(duì)數(shù)型；黑白度、對(duì)比度527，電阻測(cè)量，電阻測(cè)量（1）歐姆表原理）歐姆表原理E：干電池電動(dòng)勢(shì)：干電池電動(dòng)勢(shì)r： 干電池內(nèi)阻干電池內(nèi)阻 G：電流表：電流表R: 可變電阻

27、可變電阻紅黑表筆之間為被測(cè)電阻，對(duì)給紅黑表筆之間為被測(cè)電阻，對(duì)給定的歐姆表定的歐姆表I與被測(cè)電阻與被測(cè)電阻Rx有一有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，故可以通過(guò)一對(duì)應(yīng)關(guān)系，故可以通過(guò)I的讀數(shù)的讀數(shù)得到得到Rx值。值。（2）測(cè)量時(shí)要斷開(kāi)電路上的電）測(cè)量時(shí)要斷開(kāi)電路上的電源和被測(cè)電阻的一端。源和被測(cè)電阻的一端。 電阻的串聯(lián)n在電路中有兩個(gè)或更多個(gè)電阻一個(gè)一個(gè)地順序相連，并且在這些電阻中流過(guò)同一電流，這種連接方法稱(chēng)為電阻的串聯(lián)。n串聯(lián)的幾個(gè)電阻可用一個(gè)等效電阻來(lái)代替，等效電阻的阻值等于各個(gè)串聯(lián)電阻之和，即 R=R1+R2+R3+Rnn1 串聯(lián)電路電流處處相等：I總 = I1 = I2 = I3 = Inn2 串聯(lián)電路總

28、電壓等于各處電壓之和：U總=U1+U2+U3+Unn3 串聯(lián)電阻的等效電阻等于各電阻之和：R總=R1+R2+R3+Rnn4 串聯(lián)電路總功率等于各功率之和：P總=P1+P2+P3+Pn】 電阻的并聯(lián)n電路中有兩個(gè)或更多電阻連接在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間，承受同一個(gè)端電壓，這些電阻的連接稱(chēng)為電阻并聯(lián)。n兩個(gè)并聯(lián)電阻可用一個(gè)等效電阻來(lái)代替，等效電阻的倒數(shù)等于各個(gè)并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即1/R=1/R1+1/R2+1/R3.1/Rn并聯(lián)電路并聯(lián)電路n電流計(jì)算電流計(jì)算nL總=L1+L2+.+Lnn即總電流等于通過(guò)各個(gè)電阻的電流之和n電壓計(jì)算電壓計(jì)算nU總=U1=U2=Unn并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，且等于總

29、電壓n電阻值計(jì)算電阻值計(jì)算n1/R總=1/R1+1/R2+1/R3+.+1/Rnn即總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和n對(duì)于n個(gè)相等的電阻串聯(lián)和并聯(lián)，公式就簡(jiǎn)化為R串=n*R和R并=R/n特殊電阻在汽車(chē)上的應(yīng)用n1、熱敏電阻n汽車(chē)負(fù)溫度系數(shù)熱敏傳感器：用于感應(yīng)工作溫度范圍的電阻感應(yīng)器。光敏電阻n光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光致導(dǎo)電特性制成的，在受到光照不同程度時(shí)，可產(chǎn)生有效的電極，從而導(dǎo)致光電導(dǎo)體的電阻率發(fā)生變化。壓敏電阻n絕對(duì)壓力傳感器是采用歧管壓力方式計(jì)量進(jìn)氣量的電控汽油噴射系統(tǒng)中最重要的傳感器，依據(jù)進(jìn)氣壓力傳感器信號(hào)產(chǎn)生原理可分為半導(dǎo)體壓敏電阻式、電容式、膜盒傳動(dòng)式等。n主要用于感應(yīng)空氣壓力。

30、60二，電感元件二，電感元件1，電感定義：電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈中形成的感應(yīng)磁場(chǎng)，電感定義：電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈中形成的感應(yīng)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵制通過(guò)線圈中的電流。這種電流與線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵制通過(guò)線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱(chēng)其為電的感抗，也就是電感。圈的相互作用關(guān)系稱(chēng)其為電的感抗，也就是電感。2，特點(diǎn)：儲(chǔ)能，特點(diǎn)：儲(chǔ)能/通直流，阻交流通直流，阻交流 61回憶：電路板上的電感，您是否注意到過(guò)？回憶：電路板上的電感，您是否注意到過(guò)？623，電感器的分類(lèi)，電感器的分類(lèi)（1）固定電感器、可變電感器）固定電感器、可變電感器（2）空心電感器、鐵心電感器、磁芯電感器）空心電感器、鐵心電感

31、器、磁芯電感器（3）自感線圈、互感線圈）自感線圈、互感線圈4，電感器命名，電感器命名（1）大多數(shù)電感器要根據(jù)要求自己設(shè)計(jì)、制作）大多數(shù)電感器要根據(jù)要求自己設(shè)計(jì)、制作（2）命名由四部分組成）命名由四部分組成5，固定電感器標(biāo)識(shí)，固定電感器標(biāo)識(shí)（1）直標(biāo)法）直標(biāo)法（2）色環(huán)標(biāo)注法）色環(huán)標(biāo)注法636，電感器的檢查和測(cè)試，電感器的檢查和測(cè)試（1）外觀和絕緣的檢查）外觀和絕緣的檢查（2）測(cè)量其電阻，判斷其是否短路、斷路等）測(cè)量其電阻，判斷其是否短路、斷路等64分頻器：分頻器：模擬分頻器是音箱內(nèi)的一種電路裝置，用以將輸入的模擬模擬分頻器是音箱內(nèi)的一種電路裝置，用以將輸入的模擬音頻信號(hào)分離成高音、中音、低音等

32、不同部分，然后分別音頻信號(hào)分離成高音、中音、低音等不同部分，然后分別送入相應(yīng)的高、中、低音喇叭單元中重放。之所以這樣做，送入相應(yīng)的高、中、低音喇叭單元中重放。之所以這樣做，是因?yàn)槿魏螁我坏睦榷疾豢赡芡昝赖膶⒙曇舻母鱾€(gè)頻段是因?yàn)槿魏螁我坏睦榷疾豢赡芡昝赖膶⒙曇舻母鱾€(gè)頻段完整的重放出來(lái)。完整的重放出來(lái)。 65低頻扼流線圈：低頻扼流圈用于電源和音頻濾波。它通低頻扼流線圈：低頻扼流圈用于電源和音頻濾波。它通常有很大的電感，可達(dá)幾個(gè)亨到幾十亨，因而對(duì)于交變常有很大的電感，可達(dá)幾個(gè)亨到幾十亨，因而對(duì)于交變電流具有很大的阻抗。特點(diǎn)電流具有很大的阻抗。特點(diǎn):利用自感系數(shù)大、電阻小的利用自感系數(shù)大、電阻小的

33、電感，其對(duì)低頻交流電阻礙大，對(duì)高頻交流電的阻大。電感，其對(duì)低頻交流電阻礙大，對(duì)高頻交流電的阻大。 想一想：高頻扼流線圈的特點(diǎn)有哪些？想一想：高頻扼流線圈的特點(diǎn)有哪些？66選頻放大器：選頻放大器：對(duì)某一段頻率或單一頻率的信號(hào)具有突出的放大作用，而對(duì)某一段頻率或單一頻率的信號(hào)具有突出的放大作用，而對(duì)其他頻率的信號(hào)具有較強(qiáng)抑制作用的放大器。對(duì)其他頻率的信號(hào)具有較強(qiáng)抑制作用的放大器。 應(yīng)用舉例：某高保真拾音器源于進(jìn)口應(yīng)用舉例：某高保真拾音器源于進(jìn)口IC，多次濾波選頻放，多次濾波選頻放大電路設(shè)計(jì)，具有噪聲小、音色純正的特點(diǎn)大電路設(shè)計(jì)，具有噪聲小、音色純正的特點(diǎn) 67二，電容元件二，電容元件1，電容定義：

34、一般來(lái)說(shuō)，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)，電容定義：一般來(lái)說(shuō)，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上導(dǎo)體上, 造成電荷的累積儲(chǔ)存，最常見(jiàn)的例子就是兩片平行造成電荷的累積儲(chǔ)存，最常見(jiàn)的例子就是兩片平行金屬板，也是電容器的俗稱(chēng)（儲(chǔ)存電荷的容器金屬板，也是電容器的俗稱(chēng)（儲(chǔ)存電荷的容器 ）。）。2，特點(diǎn)：儲(chǔ)能、通交流、阻直流，特點(diǎn)：儲(chǔ)能、通交流、阻直流 683，電容的單位和符號(hào)，電容的單位和符號(hào)不同的電容器儲(chǔ)存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外不同的電容器儲(chǔ)存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加加1伏特直流電

35、壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱(chēng)為該電容器的電容量，伏特直流電壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱(chēng)為該電容器的電容量，電容的基本單位為法拉（電容的基本單位為法拉（F）。）。想一想：與電感的對(duì)應(yīng)關(guān)系？想一想：與電感的對(duì)應(yīng)關(guān)系？4，電容器的主要參數(shù)，電容器的主要參數(shù)（1）電容器的標(biāo)稱(chēng)容量）電容器的標(biāo)稱(chēng)容量（2）電容器的額定直流工作電壓）電容器的額定直流工作電壓（3）電容器的誤差）電容器的誤差695，電容器的主要種類(lèi)和特點(diǎn)，電容器的主要種類(lèi)和特點(diǎn)（1）無(wú)極性電容、有極性電容（電解電容）無(wú)極性電容、有極性電容（電解電容）（2）固定電容、可變電容）固定電容、可變電容有極性電容：介質(zhì)為氧化膜，容量大有極性電容：介質(zhì)為氧化膜，容量大因

36、為極性電容充滿(mǎn)了電解液，故又稱(chēng)為點(diǎn)解電容因?yàn)闃O性電容充滿(mǎn)了電解液，故又稱(chēng)為點(diǎn)解電容706，電容器的檢測(cè)，電容器的檢測(cè)（1）測(cè)電容的漏電阻）測(cè)電容的漏電阻（2）判斷電解電容的極性）判斷電解電容的極性電容漏電阻：電容漏電阻：也稱(chēng)為絕緣電阻。由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕也稱(chēng)為絕緣電阻。由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻不是無(wú)限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般緣體，它的電阻不是無(wú)限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般很精確很精確,如如534K，652K。電容兩極之間的電阻叫做絕緣。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電電阻，大小是額定工作電壓下的直流電阻，或者叫做漏電電阻，大小是額定工作

37、電壓下的直流電壓與通過(guò)電容的漏電流的比值。漏電電阻越小，漏電越電壓與通過(guò)電容的漏電流的比值。漏電電阻越小，漏電越嚴(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容嚴(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會(huì)影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越的壽命，而且會(huì)影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。好。 717，電容器的功能，電容器的功能（1）充電）充電（2）放電）放電 充放電功能的演變充放電功能的演變（3）旁路）旁路（4）去耦）去耦（5）濾波）濾波（6）儲(chǔ)能）儲(chǔ)能72使充電后的電容器失去電荷使充電后的電容器失去電荷（釋放電荷和電能）的過(guò)程稱(chēng)為放電（釋放電荷和電能）的過(guò)程稱(chēng)為放

38、電 使電容器帶電使電容器帶電（儲(chǔ)存電荷和電能）的過(guò)程稱(chēng)為充電（儲(chǔ)存電荷和電能）的過(guò)程稱(chēng)為充電 73在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到消除干擾的作用，電容所處在電子電路中，去耦電容和旁路電容都是起到消除干擾的作用，電容所處的位置不同，稱(chēng)呼就不一樣了的位置不同，稱(chēng)呼就不一樣了 對(duì)于同一個(gè)電路來(lái)說(shuō)，旁路（對(duì)于同一個(gè)電路來(lái)說(shuō)，旁路（bypass）電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲）電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象，把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（作為濾除對(duì)象，把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除，而去耦（decoupling，也稱(chēng)，也稱(chēng)退耦）電容是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。退耦）電容是把輸出信號(hào)的干

39、擾作為濾除對(duì)象。74濾波：濾波：對(duì)同一個(gè)電容，信號(hào)頻率越高，越容易通過(guò)。對(duì)同一個(gè)電容，信號(hào)頻率越高，越容易通過(guò)。大電容（大電容（1000F）濾低頻，小電容（）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻）濾高頻儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：超級(jí)電容將替代可充電電池，超級(jí)電容將替代可充電電池，超級(jí)電容是一種非常大的極化電解質(zhì)電容，超級(jí)電容是一種非常大的極化電解質(zhì)電容，這里的這里的大大指的是容量，而不是它們的物理尺寸指的是容量，而不是它們的物理尺寸 超級(jí)電容公交車(chē)超級(jí)電容公交車(chē)75課題五課題五 惠斯通電橋惠斯通電橋知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)惠斯通電橋的連接特點(diǎn)，掌握其平衡狀態(tài)及條件；認(rèn)識(shí)惠斯通電橋的連接特點(diǎn)，掌握其平衡狀態(tài)及條件；能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：能夠運(yùn)用惠斯通電橋電路，學(xué)會(huì)分析汽車(chē)上某些傳感器的能夠運(yùn)用惠斯通電橋電路，學(xué)會(huì)分析汽車(chē)上某些傳感器的工作原理工作原理n惠斯通電橋（又稱(chēng)