汽車電工電子第一章電路

1、汽車電工電子基礎(chǔ)汽車電工電子基礎(chǔ)第一章 直流電路云天職業(yè)技術(shù)學院 劉強第一節(jié)第一節(jié) 直流電路的基本概念直流電路的基本概念 電路是電流流過的路徑，由電源、負載、中間環(huán)節(jié)三部分構(gòu)成。 電路的作用：一種是實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換，各類電力系統(tǒng)。 另一種是實現(xiàn)信號的傳遞處理，如放大器、整流電路。電路圖電路圖 是指將實際電路中的各器件用規(guī)定的圖形符號表示之后所畫出的圖。 （電氣設(shè)備的安裝和維修都是依據(jù)電原理圖進行的。）220V開關(guān)開關(guān)S鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器L啟輝器啟輝器Q日光燈管日光燈管R實際電路實際電路s R Lus +-電路模型電路模型汽車電路的單線圖汽車電路的單線圖 在汽車上，為了節(jié)省導線和便于安裝、維修，電

2、源和用電器之間只用一根導線連接，另一根導線則是由車體的金屬部分代替構(gòu)成回路。這種連接方式稱為單線制。 采用單線制時，汽車電源（蓄電池）的一端接到車體上，稱為搭鐵，用符號 表示。由于負極搭鐵時對無線電干擾較小，對車架或車身化學腐蝕較輕，所以世界各國的汽車多采用負極搭鐵，我國亦是如此。2、電路的基本物理量、電路的基本物理量l包括：電流I、電壓U、電位V、電動勢E、電功率P(W瓦特)l電流：（I）單位（A）l電荷的定向移動形成電流。電流大?。簡挝粫r間內(nèi)通過導體橫截面的電量，I=Q/t。電流方向：習慣上把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。（直流電流、交流電流）l電流的大小可以用電流表測量，需要注意

3、：1）電流表必須與被測電路串聯(lián)，正極流入，負極流出。2）是用電流表之前應根據(jù)電流的大小選擇適當?shù)牧砍獭?在電路的分析計算中，不僅要算出電壓、電流、在電路的分析計算中，不僅要算出電壓、電流、的大小，還要的大小，還要這些量在電路中的這些量在電路中的。 在電路中各處電壓、電流的方向很難事先判斷出在電路中各處電壓、電流的方向很難事先判斷出來。因此電路內(nèi)各處電壓、電流的實際方向也就不能來。因此電路內(nèi)各處電壓、電流的實際方向也就不能事先確定。事先確定。 為了解決以上的問題，在分析電路之前，為了解決以上的問題，在分析電路之前， 在復雜電路分析中，必須列寫電路方程，但不在復雜電路分析中，必須列寫電路方程，但不

4、知道電壓、電流、的方向就寫不出電路方程。知道電壓、電流、的方向就寫不出電路方程。電流的實際方向：電流的實際方向： 正電荷運動的方向正電荷運動的方向(客觀存在）客觀存在）電流的參考方向：電流的參考方向：實際方向（實際方向（2A）參考方向參考方向（參考方向參考方向與與實際方向?qū)嶋H方向相同）相同）實際方向（實際方向（2A）參考方向參考方向（參考方向參考方向與與實際方向?qū)嶋H方向相反）相反）2A)0(II-2A)0(II基本物理量基本物理量l電壓： （U）單位（V）l電路中A、B兩點間的電壓是指單位正電荷在電場力作用下由A點移動到B點時，電場力所做的功。UAB=WAB/Ql電壓的方向是正電荷在電場中的受

5、力方向。例如電源，電壓的方向是從電源正極到電源的負極。l電壓的大小可用電壓表測量。需注意：l1）電壓表必須與被測電路并聯(lián)。連接時應使被測電壓的實際方向與電壓表的正負極一致。電壓實際方向：電壓實際方向：由由高高電位端電位端指向低指向低電位端電位端(客觀存在）客觀存在）電壓的參考方向：電壓的參考方向：AB如果如果A、B的實際電位為：的實際電位為：UU = 4 VABUU = - 4 V 2VV 6VVBA電流表電壓表測量試驗電流表電壓表測量試驗基本物理量基本物理量l電位V：分析電位時必須先選定一個參考點。電路中某一點的電位就是該點到參考點的電壓。l電位差：兩點間的電壓等于這兩點的電位的差，所以電壓

6、又稱電位差。l電動勢E：是指電源力將單位正電荷從電源負極經(jīng)電源內(nèi)部移到電源正極所做的功。方向規(guī)定為從電源負極到正極。E=W/Ql電源電壓的方向是從正極到負極，電動勢的方向是從負極到正極，所以說當電源時電源的電動勢與電壓大小相等，方向相反。l電功率P：電路傳送或轉(zhuǎn)換電能的速率。單位W（瓦特）lP=UI=RI=UR功率功率是電場力在單位時間內(nèi)所做的功。是電場力在單位時間內(nèi)所做的功。 當電阻元件電流和電壓當電阻元件電流和電壓的參考方向關(guān)聯(lián)情況下，電的參考方向關(guān)聯(lián)情況下，電阻阻吸收的電功率吸收的電功率為：為：IRU+關(guān)聯(lián)參關(guān)聯(lián)參考方向考方向UIP 電阻在電阻在t 時間內(nèi)消耗的電能時間內(nèi)消耗的電能：pt

7、W 1kWh（1千瓦小時稱為千瓦小時稱為1度）度）若若 P 0，電路實際，電路實際吸收吸收功率，元件功率，元件為負載為負載；若若 P 0，電路實際，電路實際發(fā)出發(fā)出功率元件功率元件為電源為電源。UI 當元件當元件電流和電壓的電流和電壓的參考方向參考方向關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)情況下，情況下，吸收吸收的電功率的電功率為：為：UIP （U和和I的實際方向相反，則是電源）的實際方向相反，則是電源）（U和和I的實際方向相同，是負載）的實際方向相同，是負載）UI非關(guān)聯(lián)非關(guān)聯(lián)UIP 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián) 例例1.1 試試 判斷判斷(a)、(b) 中元件是吸收功率還是中元件是吸收功率還是發(fā)出功率。發(fā)出功率。I= -1AU=2V+(a)

8、U= -3V+(b)I= 2A 解：解：(a)(b)是吸收功率。是吸收功率。元件電流和電壓的參考方向為關(guān)聯(lián)元件電流和電壓的參考方向為關(guān)聯(lián)W2)1(2 UIP是發(fā)出功率。是發(fā)出功率。元件電流和電壓的參考方向為非關(guān)聯(lián)元件電流和電壓的參考方向為非關(guān)聯(lián)W62)3( UIP電路的三種狀態(tài)電路的三種狀態(tài)l通路：指電源與負載構(gòu)成了閉合回路，電流從電源出發(fā)，經(jīng)過負載后回到電源的狀態(tài)。（輕載、滿載、超載）l斷路：又稱開路，是指電源與負載沒有結(jié)成閉合通路，電路中沒有電流狀態(tài)。l短路：是指電流從電源出發(fā)，不經(jīng)負載而經(jīng)導體直接回到電源的狀態(tài)。第二節(jié)第二節(jié) 簡單電路簡單電路 電阻R 單位（） 電阻反映了導體的導電能力，

9、是導體的客觀屬性。與導體的材料、長度以及導體的橫截面積有關(guān)。 電阻與溫度的關(guān)系可以用電阻溫度系數(shù)來表示。所謂電阻溫度系數(shù)，是指溫度升高1時電阻所產(chǎn)生的變化量與原電阻的比值。 =(R2-R1)/R1(t2-t1）slR歐姆定律歐姆定律 導體中的電流，與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。 當電壓與電流的參考方向關(guān)聯(lián)時， 當電壓與電流的參考方向非關(guān)聯(lián)時，RUI RUI焦耳定律焦耳定律l當電流通過導體（或用電器）時，由于電阻的存在，會產(chǎn)生熱量，稱為電流的熱效應。lP=UI=RI=URl導體在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,那么：lQ=Pt=RItl電流通過導體時產(chǎn)生的熱量Q與電流I的平方、導體的電阻R

10、和通電時間t成正比，這就是焦耳定律。l熱量的單位是J（焦耳）電阻的串、并聯(lián)電阻的串、并聯(lián)l串聯(lián)電路特點：l1、流過每個電阻的電流相等，都等于總電流。l I=I1=I2=I3=.=Inl2、電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的分電壓之和。U=U1+U2+.+Unl電路的總電阻（等效電阻）等于各電阻之和。l R=R1+R2+.+Rnl每個電阻上分配的電壓與電阻成正比。并聯(lián)電路并聯(lián)電路l1、并聯(lián)電阻兩端的電壓相等，并等于總電壓。l U=U1=U2=.=Unl2、總電流等于各電阻分電流之和。 l I=I1+I2+I3+.+In l3、電路的總電阻（等效電阻）的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。1/R=1/R1+1/R2+1/Rnl4、每個電阻分配到的電流與電阻成反比。l混聯(lián)電路 第三節(jié)第三節(jié) 復雜電路復雜電路l1、基爾霍夫定律（KCL）（KVL）l基爾霍夫電流定律：對于電路的任一結(jié)點，在任一時刻，流入該結(jié)點全部電流的總和等于流出該結(jié)點全部電流的總和。l基爾霍夫電壓定律：電路中任一回路，在任一時刻，組成該回路的各支路的電壓的代數(shù)和為零。支路電流法支路電流法l1、列結(jié)點的KCL方程l2、列網(wǎng)孔的KVL方程l3、聯(lián)