汽車駕駛員電子電路基礎(chǔ)知識(初級)

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電子電路基礎(chǔ)知識（初級）

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2014/6

1、電壓、電流的基礎(chǔ)知識2、并聯(lián)、串聯(lián)電路的知識3、電阻、電容、電感的基礎(chǔ)知識4、二極管、晶體管的基礎(chǔ)知識5、歐姆定律知識汽車駕駛員電子電路基礎(chǔ)知識友情提示：上課時，請自覺將手機鈴聲設(shè)置為“振動”

課題一電流和電壓一、電路和電路圖電路：電流流通的路徑。電路的組成：電源、開關(guān)、負載和導線。1．電路及其組成實物接線圖用電氣符號描述電路連接情況的圖，稱電路原理圖，簡稱電路圖。2．電路圖3．電路的三種狀態(tài)電路的三種狀態(tài)名稱外形圖形符號文字符號二極管V電流表AA電容器C滑動變阻器RP4．電氣圖用圖形符號（轉(zhuǎn)下頁）名稱外形圖形符號文字符號電感器L熔斷器FU三相異步電動機M電壓表VV電池GB（轉(zhuǎn)下頁）名稱外形圖形符號文字符號燈泡EL開關(guān)S電阻R二、電流習慣上規(guī)定正電荷移動的方向為電流的方向，因此電流的方向?qū)嶋H上與電子移動的方向相反。電荷有規(guī)則的定向運動稱為電流。1．電流的方向若電流的方向不隨時間的變化而變化，則稱其為直流電流，簡稱直流，用符號DC表示。其中，電流大小和方向都不隨時間變化而變化的電流，稱為穩(wěn)恒直流電；電流大小隨時間的變化而呈周期性變化，但方向不變的電流，稱為脈動直流電。若電流的大小和方向都隨時間而變化，則稱其為交變電流，簡稱交流，用符號AC表示。小燈泡是由直流電源（干電池）供電的，稱為直流電路；電風扇是由交流電源供電的，稱為交流電路。電流的分類在單位時間內(nèi)，通過導體橫截面的電荷量越多，就表示流過該導體的電流越強。若在t時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量是Q，則電流I可用下式表示：2．電流的大小式中，I、Q、t的單位分別為A、C、s。

3、電流單位

Ａ（安培），國際單位制。每秒通過一庫侖的電量稱為一「安培」（A）。安培是國際單位制中所有電流的基本單位。除了A，常用的單位有毫安（mA）及微安(μA)換算為：1A=1000mA1mA=1000μA三、電壓、電位和電動勢電路中某一點與參考點之間的電壓即為該點的電位。1．電壓電場力將單位正電荷從a點移到b點所做的功，稱為a、b兩點間的電壓，用Uab表示。電壓單位的名稱是伏特，簡稱伏，用V表示。2．電位電壓、電位、電動勢電路中某點的電位與參考點的選擇有關(guān)，但兩點間的電位差與參考點的選擇無關(guān)。電路中任意兩點之間的電位差就等于這兩點之間的電壓，即Uab=Ua－Ub，故電壓又稱電位差。注意課題二電阻的連接一、電阻的串聯(lián)電路把多個元件逐個順次連接起來，就組成了串聯(lián)電路。電阻串聯(lián)電路的特點：U=U1

＋U2

＋…＋Un1．電路中流過每個電阻的電流都相等。2．電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的分電壓之和，即R=R1

＋R2

＋…＋Rn3．電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和，即上式表明，在串聯(lián)電路中，阻值越大的電阻分配到的電壓越大；反之電壓越小。4．電路中各個電阻兩端的電壓與它的阻值成正比，即若已知R1和R2兩個電阻串聯(lián)，電路總電壓為U,可得分壓公式如右圖所示二、電阻并聯(lián)電路把多個電阻并列地連接起來，由同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路。電阻的并聯(lián)電路等效電路電阻的并聯(lián)電路1．電阻并聯(lián)電路的特點（2）電路的總電流等于流過各電阻的電流之和，即（1）電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓。（3）電路的等效電阻（即總電阻）的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即（4）電路中通過各支路的電流與支路的阻值成反比，即 上式表明，阻值越大的電阻所分配到的電流越小，反之電流越大。若已知和兩個電阻并聯(lián)，并聯(lián)電路的總電流為I，可得分流公式如下：課題三（1）

電阻一、電阻率和電阻定律電阻率小，電流容易通過的物體稱為導體。電阻率大，幾乎不能通過電流的物體稱為絕緣體。導電能力介于導體和絕緣體之間的物體稱為半導體。在一定條件下，某些材料的電阻會變?yōu)榱?，稱為超導體。導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積，可按下式計算：式中ρ稱為材料的電阻率，電阻率的大小反映了物體的導電能力。二、常用電阻電阻器也簡稱電阻。類型名稱外形電路符號固定電阻器碳膜電阻器線繞電阻器金屬膜電阻器熱敏電阻器（轉(zhuǎn)下頁）R類型名稱外形電路符號可變電阻器滑動變阻器帶開關(guān)電位器微調(diào)電位器RPRP敏感電阻是指對溫度、電壓、濕度、關(guān)照、氣體、磁場、壓力等敏感的電阻器。如熱敏電阻、壓敏電阻、濕敏電阻、光敏電阻等。三、敏感電阻器敏感電阻器熱敏電阻壓敏電阻濕敏電阻光敏電阻課題三（2）電容器和電容量一、電容器兩個相互絕緣又靠得很近的導體就組成了一個電容器。這兩個導體稱為電容器的兩個極板，中間的絕緣材料稱為電容器的介質(zhì)。電力電容電解電容滌綸電容瓷介電容可變電容微調(diào)電容幾種常見電容器電容器能夠儲存電荷，這是它的最基本的特性。使電容器帶電的過程稱為充電。充電后的電容器失去電荷的過程稱為放電。由于電容器的兩個極板之間是絕緣的，所以直流電不能通過電容器，電容器的這一特性稱為隔直。在電路中使用的電容器，切斷電源后，電容器中仍有剩余電荷。因此，在檢測電容器之前必須先將其“放電”，以免損壞測試設(shè)備，或?qū)Σ僮髡咴斐呻姄?。二、電容量原來不帶電的電容器接上直流電源后，它的兩個極板就儲存電荷。電荷量與電壓的比值稱為電容器的電容，用符號C表示。它在數(shù)值上等于電容器在單位電壓作用下所儲存的電荷量。即電容的單位是法拉，簡稱法，用F表示，常用較小的單位有微法（μF）和皮法（pF）。1F=106uF=1012pF平行板電容器是最常見的電容器。電容器的結(jié)構(gòu)三、電容器的充電和放電電容器充、放電實驗電路電容器充、放電實驗電路四、RC電路的過渡過程和時間常數(shù)電容器充放電時，從一種穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一種穩(wěn)定狀態(tài)所必須經(jīng)歷的物理過程稱作過渡過程。充放電達到穩(wěn)態(tài)值所需要的時間與R和C的大小有關(guān)。R與C的乘積稱為RC電路的時間常數(shù)，用τ表示，即：時間常數(shù)的單位為s。

τ=RC電磁感應(yīng)定律的知識一、電磁學基礎(chǔ)知識

二、磁路與磁阻

三、電磁感應(yīng)課題三（3）

電感一、電磁學基礎(chǔ)知識1.磁極圖1-48磁鐵（2）磁力線

磁場與磁感線（3）電流的磁場圖1-49直線電流磁場的判斷圖1-50環(huán)形電流磁場的判斷不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場，電流也能產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。電流的磁場磁懸浮列車把小磁針放在通電導線下方，小磁針動了接通電源，繞上漆包線的鐵釘就成了磁鐵右手螺旋定則通電長直導線通電螺線管用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，則彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。用右手握住通電螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，則大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，也就是通電螺線管的磁場N極的方向。一、電磁學基礎(chǔ)知識4.磁化與磁性材料圖1-49直線電流磁場的判斷一、電磁學基礎(chǔ)知識圖1-50環(huán)形電流磁場的判斷一、電磁學基礎(chǔ)知識5.磁場對電流的作用

6.磁感應(yīng)強度、磁通量圖1-51左手定則一、電磁學基礎(chǔ)知識圖1-52勻強磁場二、磁路與磁阻1.磁路圖1-53磁路二、磁路與磁阻2.磁導率

3.磁阻三、電磁感應(yīng)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象圖1-54直導線的電磁感應(yīng)現(xiàn)象三、電磁感應(yīng)圖1-55磁鐵在線圈中的運動三、電磁感應(yīng)2.法拉第電磁感應(yīng)定律

3.楞次定律

1)確定原磁場的方向。

2)判斷原磁場磁通的變化趨勢(增加或減少)。

3)用楞次定律判斷感應(yīng)磁場的方向。

4)根據(jù)感應(yīng)磁通的方向，應(yīng)用安培定則(右手螺旋法則)判斷出感應(yīng)電動勢的方向。圖1-56應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向

a)N極插入線圈b)N極拔出線圈三、電磁感應(yīng)圖1-57右手定則三、電磁感應(yīng)4.自感圖1-58電感接通電源三、電磁感應(yīng)圖1-59電感從電源上斷開三、電磁感應(yīng)5.互感圖1-60兩線圈的互感兩線圈的互感半導體器件的概念——利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件。半導體器件的特點——體積小、質(zhì)量輕、使用壽命長、輸入功率小、功率轉(zhuǎn)換效率。課題四二極管晶體管基礎(chǔ)知識一、二極管的的結(jié)構(gòu)和符號

半導體二極管制造材料有硅（Si）、鍺（Ge）及其化合物。

不加雜質(zhì)的半導體稱為本征半導體。在本征半導體中加不同雜質(zhì)，能產(chǎn)生P型半導體和N型半導體。半導體材料是指導電性能介于導體和絕緣體之間的物體，常見的有硅和鍺。

舉例說明你在何處曾經(jīng)見到過二極管，它在電路中起什么作用呢？晶體二極管的應(yīng)用無處不在的二極管交通信號燈圣誕樹裝飾燈

LED顯示屏紅外發(fā)光二極管按照所用材料不同，二極管可分為硅管和鍺管兩大類。二極管的內(nèi)部分為P型半導體區(qū)和N型半導體區(qū)，交界處形成PN結(jié)，從P區(qū)引出的電極為正極，用符號“A”表示，從N區(qū)引出的電極為負極，用符號“K”表示。二極管的結(jié)構(gòu)和符號二、二極管的工作特點、主要參數(shù)和分類1．二極管的工作特點（1）二極管的單向?qū)щ娦哉珜ǚ雌刂苟O管的導電性能實驗

結(jié)論：

二極管在加正向電壓時導通，加反向電壓時截止，這就是二極管的單向?qū)щ娦?。定義：

二極管導通時，其正極電位高于負極電位，此時的外加電壓稱為正向電壓，二極管處于正向偏置，簡稱“正偏”；二極管截止時，其正極電位低于負極電位，此時的外加電壓稱為反向電壓，二極管處于反向偏置，簡稱“反偏”。3．二極管的分類（1）以材料分類，有硅二極管和鍺二極管等。（2）以二極管的構(gòu)造分類，有點接觸型二極管和面接觸型二極管等。（3）以用途分類，有整流二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管整流二極管利用二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮儞Q成直流電。整流二極管的圖形符號、特點和外形穩(wěn)壓二極管

利用二極管反向電擊穿時兩端電壓保持穩(wěn)定的特性穩(wěn)定電路兩端電壓。穩(wěn)壓二極管的圖形符號、特點和外形發(fā)光二極管

采用磷化鎵或者磷砷化鎵等制成，直接將電能變?yōu)楣饽?。發(fā)光二極管的圖形符號、特點和外形光電二極管

能將光照強弱的變化轉(zhuǎn)變成電信號。光電二極管的圖形符號、特點和外形二極管的測量什么是三極管？它有哪些工作特點？在三極管驅(qū)動電路中起什么作用？三極管驅(qū)動電路三極管驅(qū)動電路板一、三極管結(jié)構(gòu)和圖形符號及其分類NPN型三極管PNP型三極管三極管的結(jié)構(gòu)和圖形符號三極管的外形圖低頻三極管高頻三極管小功率三極管大功率三極管開關(guān)三極管三極管的檢測

歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期，許多物理學家不能正確理解和評價這一發(fā)現(xiàn)，他遭到懷疑和尖銳的批評。直到1841年英國皇家學會授予他最高榮譽的科普利金牌，才引起德國科學界的重視。

歐姆在自己的許多著作里還證明了