汽車電工學基礎(chǔ)講義

汽車電工學基礎(chǔ)主要內(nèi)容電路的概念電流、電壓、電阻歐姆定律、瓦特定律電路的工作狀態(tài)電阻的串、并聯(lián)電容器和繼電器電流的磁效應磁場對電流的作用電磁感應現(xiàn)象第一頁，共二十三頁。電路的概念電路是電流的流通路徑,它是由一些電氣設(shè)備和元器件按一定方式連接而成的。電路的一種作用是實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。另一種作用是實現(xiàn)信號的處理。電路中提供電能或信號的器件,稱為電源。電路中吸收電能或輸出信號的器件,稱為負載。在電源和負載之間引導和控制電流的導線和開關(guān)等是傳輸控制器件。第二頁，共二十三頁。電流帶電粒子（電子、離子等）的定向運動形成了電流。單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量定義為電流強度，并用它來衡量電流的大小。與水流量類似：在液體流動中，所謂的流體強度即管路中水的流量。在電學中，將通過電路中的電流量稱為電流。第三頁，共二十三頁。計算公式我們規(guī)定：電量的單位是C，時間的單位是s，那么電流的單位是A。１kA(千安)=1000A;1A=1000mA(毫安);1mA=1uA(微安)第四頁，共二十三頁。電流的測量方法及注意事項１．在測量前首先明確所測電路中的電流是交流還是直流，再相應的選擇交流檔和直流檔．２．合理選用量程，無法估計電流大小，檔位要寧大勿小，然后逐步縮小測量范圍．３．萬用表必須串接在被測電路中．測量直流電流時，正負極不能接反．４．絕對不允把萬用表電流檔并聯(lián)接在負載或電源上．第五頁，共二十三頁。電壓電壓與水壓類似在電學中，為使一個電流在電路中流動，必須有一個電壓差將其推動。第六頁，共二十三頁。電壓的定義電場力把單位正電荷從電場中a點移動到b點所做的功稱為a、b兩點的電壓，用Uab表示，電壓的單位為伏特，用符號“V”表示。１kV(千伏)=1000V;1V=1000mV(毫伏);1mv=1000uV(微伏)第七頁，共二十三頁。電位以及參考方向參考點改變，各點的電位隨之改變，即各點的電位與參考點的選擇有關(guān)。不管參考點如何變化，兩點間的電壓電位差）是不變的，即電位差與參考點的選擇無關(guān)。電路中，參考點可以任意選定。在電力工程中，常取大地為參考點。因此，凡是外殼接大地的電氣設(shè)備，其外殼都是零電位；有些不接大地的設(shè)備，在分析其工作原理時，常常選用許多元件匯集的公共點作為零電位點，即參考點，并在電路圖中用符號“”表示；接大地則用符號“”表示，以示區(qū)別。第八頁，共二十三頁。電壓的測量方法及注意事項

（１）在測量前首先明確所測電路中的電壓是交流還是直流，再相應的選擇交流檔和直流檔．（２）無法估計電流大小，檔位選擇要寧大勿小，先從電壓檔的最大量程開始測量，然后逐步縮小測量范圍．（３）測量電路某兩點的電壓時，應將萬用表和被測電路的該兩點并聯(lián)連接．測量直流電壓時

，萬用表的正負極不能接反．（４）注意選擇開關(guān)的位置，不能將開關(guān)選在電流檔或歐姆檔．第九頁，共二十三頁。電阻為了說明導體的導電能力特性，物理上定義了電阻這個物理量R，與導體中的電流強度成反比。電路中對電流通過有阻礙作用并造成能量消耗的部分叫電阻．如果在導體兩端加１Ｖ的電壓，通過該導體的電流是１Ａ，那么這個的電阻是１Ω．１MΩ（兆歐）=1000kΩ（千歐）;1kΩ=1000Ω第十頁，共二十三頁。如右邊圖形表示水管對水的阻礙作用在汽車線路中導線的電阻大小主要決定于導線的材料、長度、截面積和環(huán)境溫度。在同等溫度下，相同材料的導線，橫截面積越大，電阻越小；導線越長，電阻就越大。對于金屬導體，在溫度升高時，電阻變大。第十一頁，共二十三頁。電阻的測量方法及注意事項（１）選擇合適的倍率檔，使表頭中指針指示在中間位置。（２）調(diào)零。在測量之前，要將兩表筆短接，同時轉(zhuǎn)動調(diào)零旋鈕，使表針指在Ω標度尺右斷零位上。在每一次換檔測量電阻都應該調(diào)零。（３）在測量時，將兩表筆并接在電阻的兩端。注意不要用手捏住電阻的兩端，以免影響測量準確性。（４）決不能使電阻已帶電進行測量。在測量某一部件撒謊能夠的電阻時，首先必須切斷被測電路的電源，同時電路中的電阻要斷開一端測量才能使測量準確。第十二頁，共二十三頁。歐姆定理內(nèi)容：流過電阻Ｒ的電流Ｉ與電阻兩端的電壓Ｕ成正比，與電阻成反比。公式：Ｉ＝Ｕ／Ｒ；Ｕ＝Ｉ×Ｒ；Ｒ＝Ｕ／Ｉ，式子中Ｉ－電流（安Ａ）；Ｕ－電壓（伏Ｖ）；Ｒ－電阻（歐Ω）。應用歐姆定理時要注意：（１）歐姆定理是有金屬導體得出的，所以它對金屬導體是正確的，但是在真空管和半導體部件中的電流都不遵從歐姆定理。（２）各物理量單位必須一致。（３）電流、電壓和電阻必須都是屬于同一個電路。第十三頁，共二十三頁。瓦特定律電功率：設(shè)電路任意兩點間的電壓為

U,流入此部分電路的電流為I，則這部分電路消耗的功率為:瓦特定律aIRUb單位：國際單位為“瓦”，用字母“W”表示，還可用kW、mW作單位。第十四頁，共二十三頁。電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)有三種：如下圖第十五頁，共二十三頁。1.有載狀態(tài)：電源與負載構(gòu)成閉合回路，電源處于有載工作狀態(tài)，電路中有電流流過。2.短路狀態(tài)：當a、b兩點間用導線相連時，稱電阻R1被短路。a、b間導線稱為短路線，短路線中的電流叫短路電流。注:短路可分為有用短路和故障短路，故障短路往往會造成電路中電流過大，使電路無法正常工作，嚴重的會產(chǎn)生事故。3.開路狀態(tài)：開關(guān)S斷開或電路中某處斷開，切斷的電路中沒有電流流過，此時的電路稱為開路。開路又叫斷路，斷開的兩點間的電壓稱為開路電壓。注：開路也分為正常開路和故障開路。如不需要電路工作時，把電源開關(guān)打開為正常開路；而燈絲燒斷，導線斷裂產(chǎn)生的開路為故障開路，它使電路不能正常工作。第十六頁，共二十三頁。電阻的串、并聯(lián)電阻的串聯(lián)定義：在電路中,把幾個電阻元件依次一個一個首尾連接起來,中間沒有分支,在電源的作用下流過各電阻的是同一電流。這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。第十七頁，共二十三頁。電阻串聯(lián)時的兩個特點：（1）等效電阻的大小等于各串聯(lián)電阻之和R=R1+R2+R3（2）電路總電壓等于各電阻上的電壓之和U=U1+U2+U3第十八頁，共二十三頁。電阻的并聯(lián)

定義：一個電路中，若干個電阻的首端、尾端分別相聯(lián)在一起，這種聯(lián)接方式稱為電阻的并聯(lián)。第十九頁，共二十三頁。電阻并聯(lián)的兩個特點（1）并聯(lián)電阻的等效電導等于各電導的和G=G1+G2+G3（2）并聯(lián)電路的總電流等于各電阻上的電流和。

I=I1+I2+I3第二十頁，共二十三頁。電容器電容器是一種儲存電荷與電能的容器是汽車電氣系統(tǒng)廣泛應用的電路基本元件之一．任何兩塊非常接近的金屬導體，中間隔以不導電的絕緣物質(zhì)（例如：空氣、云母片、滌綸薄膜、陶瓷等），就形成一個電容器。電容器極板上聚集的電荷量Q與極板間電壓的比值定義為電容器的電容量，用C表示電容的SI單位為法［拉］,符號為F;1F=1

C／V。常采用微法（μF）和皮法（pF）作為其單位。第二十一頁，共二十三頁。電容的作用吸收電路中的電壓變化，利用電壓的儲存來吸收危險的電壓尖峰。迅速停止電路短開時的自感電流（如用于點火系統(tǒng)的一次側(cè)電路）。電容器貯存高壓電荷后可根據(jù)需要釋放（如安全氣囊系統(tǒng)中的備用觸發(fā)電路）。第二十二頁，共二十三頁。內(nèi)容總結(jié)汽車電工學基礎(chǔ)。電路的一種作用是實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量定義為電流強度，并用它來衡量電流的大小。與水流量類似：在液體流動中，所謂的流體強度即管路中水的流量。１．在測量前首先明確所測電路中的電流是交流還是直流，再相應的選擇交流檔和直流檔．。（１）在測