汽車電器-完整電路-電氣部分-詳細介紹

汽車電器一完整電路.電氣部件

目標(biāo)

完成本課程的學(xué)習(xí)后，將能夠：

?懂得一個完整的電路。

?識別構(gòu)成一個完整電路的各個組件。

?識別基本類型的電路：串聯(lián)，并聯(lián)，混聯(lián)

?說明一個完整電路的理論和工作原理

完整電路

電是流經(jīng)一個完整電路的電流。一臺現(xiàn)代車輛包含

有上千個單獨的電路，其中某些電路非常復(fù)雜，但

其工作原理都是相同的。

若要構(gòu)成一個完整的電路，就必須有電源、導(dǎo)體、

負載和地線。絕大多數(shù)的汽車電路均包括：

?電源（電瓶或發(fā)電機）

?導(dǎo)體（導(dǎo)線或電纜）

?接地通路（車底盤與電瓶接地電纜）

?負載（燈泡或電機）

?保護裝置（保險或斷路器）

?控制裝置（開關(guān)或繼電器）

無論電路構(gòu)成組件的數(shù)量有多少，或其位置如何，電

流總是在一個完整回路中流動。在汽車電路中，電流

從電源出發(fā)經(jīng)由負載，然后回到地線。示意圖顯示了

一個標(biāo)準(zhǔn)汽車電路的電流通路。

一個完整電路的組件

導(dǎo)體

使電流能夠順暢流動的介質(zhì)就是導(dǎo)體。銅是汽車上常用的導(dǎo)體。有關(guān)影響導(dǎo)體導(dǎo)電性的因素，我們在

前面的章節(jié)中已經(jīng)討論過了。

電源

一個電路中的電源提供電壓，或電壓力。汽車的電源為電瓶和發(fā)電機。

負載裝置

一個負載將電流轉(zhuǎn)換為熱能、光能或動力。負載例子包括后窗除霧器（熱能）、燈泡（光能）和電力（動力）。如

圖所示，負載的符號表示前大燈，或其他照明裝置。

接地通路

地線使電路通路回到電源，以構(gòu)成一個完整的回

路。電路地線側(cè)的電勢位差最低。在絕大多數(shù)車輛

上，電瓶的負極側(cè)與地線連通。

在一臺車輛上，使用獨立的接地導(dǎo)線將每個系統(tǒng)與電

瓶相連接是不實際的。一個“車體地線”即可以使絕

大多數(shù)的汽車電路形成完整的回路。車體地線是利用

車輛的車體、發(fā)動機、或車架使電路通路回到電源。

這些部件的鋼是電路的優(yōu)良回路。

控制裝置

諸如開關(guān)或繼電器等控制裝置通過在電路中的某個

特定點接通或切斷電流，使得一個電路更具有使用

性。一個電路中處于閉合狀態(tài)的開關(guān)可形成一個完整

通路，使電流順暢流過。開啟開關(guān)斷開通路，即切斷

電流。

在一個簡單電路中，開關(guān)的位置無關(guān)緊要。如圖所示,

如果斷開通路，電流就無法流過。除非形成一個完整

的回路，否則即使將開關(guān)置于地線側(cè)，燈泡也不會點

亮。

電路保護裝置

每個電路都包含有一個或多個電路保護裝置，以避

免損壞導(dǎo)線和電氣組件。這些裝置可以是保險、易

熔線、電路斷路器，或是這些部件的組合裝置。

電瓶

起動車輛時，電瓶為起動電機、點火和燃油系統(tǒng)等組

件提供電力。發(fā)動機關(guān)閉后，電瓶可為車輛提供全部

動力。而在車輛行駛過程中，當(dāng)暫時需要超過充電系

統(tǒng)輸出量的電能時，電瓶又充作一個附加電源。

電瓶通過浸沒在硫酸和水溶液中的正極與負極板之

間的化學(xué)反應(yīng)，來產(chǎn)生電能。示意圖顯示了電瓶極板

和電瓶的示意符號。

發(fā)電機將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫碾娔?。發(fā)電機利用被稱為電磁感應(yīng)的原理，來產(chǎn)生交流電。一個

在磁場內(nèi)運動的導(dǎo)體可以產(chǎn)生磁感應(yīng)。如前所述，由于發(fā)電機產(chǎn)生的是交流電，因此需要利用其內(nèi)部的

整流器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?/p>

調(diào)壓器以給定值保持電瓶充電電路的電壓，以防止發(fā)電機的電力波動或過載。由于發(fā)電機是直接與電

瓶相連接的，因此其過載會引起火災(zāi)?，F(xiàn)代的調(diào)壓器與發(fā)電機制造成為一個整體，而二十世紀七十年

代所生產(chǎn)的車輛，其調(diào)壓器通常是一個獨立裝置。

當(dāng)發(fā)電機發(fā)出足夠的電流對電瓶進行充電時，調(diào)壓器會接通至電瓶的電路進行充電并監(jiān)測電壓。一般

來說，一個12V電瓶需要約14V的輸入電壓進行充電。當(dāng)發(fā)電機速度下降或停止運轉(zhuǎn)時，調(diào)壓器則切

斷電瓶的充電電路。

在一臺車輛上，通常是通過配電箱來分配電力。大電流配電箱安裝有大電流保險，通常位于發(fā)動機蓋

下的電瓶附近。依據(jù)不同的制造商，小電流保險通常是設(shè)置在車輛各處的保險接線盒內(nèi)。兩者皆用來

固定保險，并為各個電路提供電力。

在現(xiàn)代車輛上，保險盒是隨直接從電瓶引出的電路來布置的，而其他保險盒則由點火開關(guān)進行控制。為了

減少保險盒上的導(dǎo)線數(shù)量，一個單一電瓶電路和一個單一點火電路可與一個母線條連接，，以便通過各個

保險向多個系統(tǒng)提供電力。

串聯(lián)電路

串聯(lián)電路是只有一個完整通路的電路。如圖所示，當(dāng)電路中的開關(guān)閉合時，電流只有一個流動通路。

串聯(lián)電路是一種最簡單的電路。

電壓與電壓降

一個完整電路中的組件或負載必須消耗一定量的電壓才能工作。電壓“降”意為當(dāng)其經(jīng)過負載時而消耗掉

的電壓。只有在電流流動的情況下，才會出現(xiàn)電壓降。

被消耗的電壓（電能）轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑騽恿ΑＴ谝粋€簡單的燈泡電路上，電壓經(jīng)過燈泡出現(xiàn)壓降，而使燈泡發(fā)光

（電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽Ｈ绻€串聯(lián)著其他負載或燈泡，則經(jīng)過每個負載裝置的電壓降會成正比下降。

具有最大電阻的負載電壓降也最大。一個串聯(lián)電路上的總電壓降等于其電源的電壓。

有時，一個電壓降表明該電路存在故障。例如，受損導(dǎo)線或插頭所導(dǎo)致的電阻會消耗本應(yīng)提供給負載

的電壓。

最后一個負載地線側(cè)的電壓應(yīng)總是保持接近于零（低于0.1V）。

串聯(lián)電路的電壓降

ELEC024-AVF

電壓降(圖示為串聯(lián)電路)

在串聯(lián)電路中，當(dāng)電流流動時，電壓降成正比地經(jīng)過每個負載。在該電路上增加負載會降低工作電壓。例

如I,如果串聯(lián)一個額外的燈泡會導(dǎo)致所有的燈泡變暗。

在只有一個負載的電路中，單一的負載將消耗全部電源電壓。如果測量電壓，你會發(fā)現(xiàn)該負載前的電壓為

12V,而其后的電壓則為0V。說明，該負載消耗了全部12V電壓。

在有兩個負載的電路中，兩個相等的負載共用此電壓，如圖所示，如果測量第一個負載前的電壓，你會發(fā)

現(xiàn)電壓為12V,

當(dāng)電壓經(jīng)過第一個負載產(chǎn)生壓降后，你會發(fā)現(xiàn)經(jīng)過第二個負載前的電壓為6V。待這個電壓經(jīng)過最后一個負

載后就變成了零。每個負載的壓降為6V。如果將全部壓降相加，則總值為12V(6V+6V=12V)。壓降的總值

必須等于電源電壓。

串聯(lián)增加負教將降低每個負載的工作電壓，并降低電路的電流量。例如，增加燈泡將使所有燈泡變暗。當(dāng)

電路中的開關(guān)斷開時，將顯示電源電壓，但電流不能流動。即使電流不流過電路，但該電路的某個部分仍

然有電壓。

串聯(lián)電路的電流

在一個串聯(lián)電路中，只有一個電流流動通路。電流流過每個負載，然后經(jīng)由地線返回到電瓶。由于串聯(lián)電

路只有一個電流流動通路，因此電路中的任何一處斷路（所謂開路電路）都將切斷電流。

每個負載對電流的流動都具有一定的阻礙。串聯(lián)的負載越多，電路的總電阻越大，且流過的電流越少。這

就是說，電路中的電流量取決于電源電壓的高低以及電路電阻的大小。

串聯(lián)電路的電阻

21~

+

12V—-----O'

ELEC027-AVF

電阻（圖示為串聯(lián)電路）

要確定一個串聯(lián)電路中的總電阻，只需將各個電阻相加即可，而不管是電路中哪一部分的電阻。例如，所

示電路的總電阻為18歐姆，即10Q+8C=18Q。

并聯(lián)電路

ELEC030-AVF

基本并聯(lián)電路

并聯(lián)電路是具有多個電流流動通路的電路。雖然電壓、電流和電阻仍然對并聯(lián)電路存在一定的影響，但與

簡單的串聯(lián)電路相比卻有所不同。

在并聯(lián)電路中，每個支路都具有電瓶電壓。增加支路不會降低工作電壓。換言之，即并聯(lián)電路的每個支路

就相當(dāng)于一個獨立的串聯(lián)電路。

絕大多數(shù)汽車電路均為并聯(lián)電路。并聯(lián)電路的一大優(yōu)點是：如果其中一個負載或支路出現(xiàn)較大的電阻，則

其它支路仍然會正常工作。

并聯(lián)電路的電壓

施加在并聯(lián)電路每個支路上電壓與電源電壓相同。如圖所示，經(jīng)過每個負載的電壓降也是相等的。

并聯(lián)電路的電流

ELEC031-AVF

電流（圖示為并聯(lián)電路）

當(dāng)一個電路包含有多個通路時，每個支路的電流量皆有所不同（取決于每個支路的電阻），但每個支路的電壓

不變。

圖中所示為一個標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)電路。電流在一個接頭處被分為兩個支路，而且每個支路都有各自的負載和獨立

的地線通路。在并聯(lián)電路中，總電流量等于所有支路電流的總和。因此，在這個示例電路中，總電流量等

于4A+2A,或6A。如果并聯(lián)電路的一個支路電阻很高，則其他支路不會受其影響。

在一個并聯(lián)電路中，并聯(lián)增加更多的支路和負載將增加總電流量，因為有多條通路供電流流過。并聯(lián)電路

的這個特性說明了，為什么安裝非原廠的裝置會導(dǎo)致出現(xiàn)問題。不適當(dāng)?shù)貙⑦@些裝置（立體音響設(shè)備、報警

器等）接入現(xiàn)有電路將會導(dǎo)致增加電流量，以致保險熔斷。

并聯(lián)電路的電阻

ELEC032-8VF

電阻（圖示為并聯(lián)電路）

計算并聯(lián)電路的總電阻較為困難。求得并聯(lián)電路總電阻可能不實際，因此最好記住：在并聯(lián)電路中，總電

阻低于最小電阻支路的電阻。例如I,圖示中的最小電阻為6歐姆，但總電阻卻為4歐姆。

實際的計算方法是，將電路的電源電壓除以各個支路的牽引電流之和。電源電壓為12V。一個支路的牽引

電流為2A,另一個為1A?？偁恳娏鳛?A+2A=3A。12V/3A=4歐姆總電阻。

串-并聯(lián)電路

串-并聯(lián)電路是指電路中一些元件串聯(lián)，另一些元件并聯(lián)的電路。電源及控制或保護裝置（保險，開關(guān)）一

般為串聯(lián)，負載一般為并聯(lián)。串聯(lián)部分的電流相同，并聯(lián)部分的電流不同。作用于并聯(lián)元件的電壓相同，作

用于串聯(lián)元件的電壓不同。如果串聯(lián)部分電路斷開，整個電路中電流停止流動。如果并聯(lián)分路斷開，電流

繼續(xù)在串聯(lián)部分及其余分路中流動。

ELEC030-AVF

基本電氣部件

目標(biāo)

完成本課的學(xué)習(xí)后，將能夠：

?識別常用的電子/電氣裝置。

?了解常用的電子/電氣裝置的類型。

?懂得常用電子/電氣裝置的工作原理。

?識別常用電子/電氣電路的保護裝置。

?了解常用電子/電氣電路保護裝置的類型。

?懂得常用電子/電氣電路保護裝置的理論和工作原理。

?懂得常用電子/電氣電路電磁裝置。

?了解常用電子/電氣電路電磁裝置的類型。

?懂得常用電子/電氣電路電磁裝置的理論和工作原理

控制裝置

電阻

當(dāng)電路中不需要最大電流和電壓時，可利用電阻來限制電流。電阻產(chǎn)生電壓降并將電能轉(zhuǎn)化成熱能。電阻

產(chǎn)生熱的功能應(yīng)用于汽車上的許多地方，如后窗除霜裝置、加熱器和點煙器等。燈泡中的燈絲也會產(chǎn)生熱,

但它主要是起照明作用。

汽車電路中主要使用以下三種電阻：

?定值電阻

?步進電阻或抽頭電阻

?可變電阻

定值電阻器

碳膜電阻iv-WV

電路符號

步進電阻器

定值電阻

定值電阻的電阻值是固定的，并以歐姆為單位標(biāo)定。它用于降低電路中的電壓或限制電流。定值電阻可根

據(jù)其用途裝在某一部件里或接在電路上。

步進電阻

步進電阻具有兩個或兩個以上供選擇的固定電阻值，將導(dǎo)線聯(lián)接到電阻器上不同的抽頭接線端，就可獲得

幾種不同的電阻值。風(fēng)機上用的電阻就屬于這一類。選擇風(fēng)機風(fēng)量控制鈕，可增加或減少風(fēng)機串聯(lián)電路中

的電阻，可增加或減小風(fēng)機的電流。

可變電阻

可變電阻利用兩個或多個錐管和一個滑臂來可獲得一定范圍內(nèi)的電阻值。轉(zhuǎn)柄電阻器是可變電阻的一種形

式。儀表板的照明控制和收音機的音量控制都是可變電阻在汽車上的應(yīng)用的例子。轉(zhuǎn)柄電阻器中，電流從

電源進入甩阻線圈，然后從線圈上的滑臂輸出。滑臂離電壓源越遠，輸出電壓也就越低。

另一種可變電阻叫電位器。它的工作原理同轉(zhuǎn)柄電阻器相同，所不同的只是增加了第三條支路。電流通過

電阻線圈接地。滑臂依其在甩阻線圈上的位置產(chǎn)生一個介于源電壓和零電壓之間的輸出電壓。這類裝置常

用于電控系統(tǒng)，用于檢測某一機械部件的運動狀況。

如果把滑臂作為電壓的輸入端，電阻線圈兩端的輸出電壓將取決于滑臂的所在的位置。當(dāng)滑臂位于電阻的中間位置，兩

端的輸出相同?；鄄辉谥虚g位置時，高電刷最近的一端將獲得較高的電壓輸出。收音機的立.體聲均衡控制就是利用了

電位器的這一序性。

電阻線

電阻線用于向一已知負載提供預(yù)定電壓。電阻線的規(guī)格是以每英尺多少歐姆來表示，所以電阻線的長度對

整個系統(tǒng)的工作十分重要。電流通過電阻線時，電壓會因電阻而降低?？筛鶕?jù)檢測出的電壓降的情況，來

執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的反應(yīng)措施。其典型應(yīng)用是車燈故障警告系統(tǒng)。

注意：電阻線和易熔線十分相似，都是連接于導(dǎo)線之間。不要錯誤地將甩阻線代替易熔線。電阻線一般比

易熔線長，并標(biāo)有“電阻一不可切斷或并接”（RESISTOR—DONOTCUTORSPLICE）字樣。

開關(guān)

開關(guān)是切斷或接通電路的一種控制裝置。其動作可以手控，也可以根據(jù)電路或車輛所處狀況自控。開關(guān)分

常開和常閉兩種形式。常開是指開關(guān)在常態(tài)位置或靜止位置時，電路是不通的；常閉是指開關(guān)在常態(tài)位置

或靜止位置時，電路是接通的。

開關(guān)可以有一個或多個接臂（或稱刀）（輸入）和觸頭（或稱擲）（輸出）。如單接臂雙觸頭（單刀雙擲）

開關(guān)就具有一個輸入端和兩個輸出端。

變速器中的空檔起動開關(guān)有兩個接臂和六個觸頭，這種開關(guān)稱為多觸頭、多觸臂（多刀多擲）開關(guān)。兩個

接帚與兩組接臂（并在一起）同步移動。變速桿放在P（駐車檔）或N（空檔）上時，開關(guān)才會接通起動

機的電路；當(dāng)放在R（倒檔）時，開關(guān)才接通倒車燈的電路。

多觸頭開關(guān)還存在一個先閉合或先斷開的順序。它可以是先開后閉，也可以先閉后開。

在先閉后開開關(guān)中，開關(guān)的接帚或接臂只有先接通某一電路才能斷開前一電路。點火開關(guān)就是一個例子。

在先開后閉開關(guān)中，開關(guān)的接帚或接臂只有先切斷前一電路才能接通某一電路才能接通某一電路。

節(jié)點開關(guān)是最簡單的開關(guān)形式。它或者斷開，或

者接通電路。

開關(guān)有一個或多個引入點（輸入）和引出點（輸出）。例

如，單引入點,雙引出點開關(guān)有一個輸入和兩個輸出。

組合開關(guān)具有兩個或更多的導(dǎo)線來同步（機械連接）

操作，以形成一個單一的控制。下面的例圖顯示了三

種類型的開關(guān)。

ELEC053-A/VF

瞬間接觸開關(guān)

瞬間開關(guān)有一個彈簧加載的觸點。該彈簧保持電路斷開的狀態(tài)。

一個典型的瞬間接觸開關(guān)的例子是喇叭按鈕。當(dāng)按鈕被按下時，喇叭鳴響；釋放按鈕，觸點斷開，喇

叭停止鳴響。

如果一個開關(guān)只有一個控制鍵，而又有兩個或兩個以上同步移動的接帚，這種開關(guān)稱為聯(lián)動開關(guān)。

水銀開關(guān)

水銀開關(guān)

水銀開關(guān)用于監(jiān)測某一部件位置移動情況，例如發(fā)動機艙蓋和后行李箱蓋的燈就是利用它來控制。在開關(guān)

內(nèi)有一個帶有部分水銀的小容器，容器內(nèi)的一端有兩個電路觸點。當(dāng)行李箱蓋打開時，水銀流向有電路觸

點的一側(cè)，水銀將兩個觸點接通，使照明電路成為完整的回路。

感溫開關(guān)

感溫開關(guān)

感溫開關(guān)內(nèi)裝有雙金屬材料?，這種雙金屬材料可通過通電的方式或過與開關(guān)接觸的其它部件使其受熱，來

接通或切斷電路。后一種情況，開關(guān)如同一個傳感器。

在發(fā)動機冷卻劑溫度開關(guān)中，發(fā)動機冷卻液的溫度達到預(yù)定溫度警線時.，其溫度開關(guān)中的雙金屬片會因高

溫而彎曲，使開關(guān)內(nèi)的觸點閉合，儀表板上的警告燈的電路被接通，燈也就亮了。感溫開關(guān)還可作為時間

延遲開關(guān)和閃光器，以及用于后窗除霜電器電路。

時間延遲開關(guān)和閃光器

時間延遲開關(guān)可在預(yù)定時間切斷電路，只要有電流進入開關(guān)，開關(guān)就一直保持斷開的狀態(tài)。閃光器也是時

間延遲開關(guān)的一種，這種開關(guān)在預(yù)定時間之處被切斷電路，但可再接通電路，如此不斷反復(fù)，直到電源被

切斷。

感溫延時開關(guān)

接電源lT接負載及地線

雙金屬材料

加熱材料，2

Hj-uTTin-n-T

延時開關(guān)由雙金屬片、觸點和發(fā)熱部件組成。延時開關(guān)是常閉開關(guān)。當(dāng)電流通過開關(guān)時，一部分電流通過

發(fā)熱部件使其發(fā)熱，雙金屬片受熱后產(chǎn)生彎曲，從而使觸點分離。只要發(fā)熱部件中有電流通過，開關(guān)就一

直保持在斷開的位置。延時的長短取決于雙金屬片的特性和發(fā)熱部件發(fā)熱的能力。當(dāng)與開關(guān)相連的電源被

切斷時，發(fā)熱部件逐漸冷卻使雙金屬片恢復(fù)到正常位置，觸點才能重新閉合。這種開關(guān)常用于汽車的后窗

除霜控制電路中。

閃光器的工作原理基本上與延時開關(guān)相同，只是當(dāng)觸點分開時，發(fā)熱部件的電路也被切斷，雙金屬片隨發(fā)

熱部件的冷卻回到正常位置，觸點也就回到閉合狀態(tài)。開關(guān)就這樣不斷反復(fù)直到電源被切斷。這類開關(guān)應(yīng)

用的一個典型例子是四路閃光器。

蜂鳴器

蜂鳴器同繼電器很相似，都是利用電磁鐵使觸點閉合或分離。所不同的只是內(nèi)部電路連接。當(dāng)蜂鳴器的開

關(guān)接通時，電流經(jīng)過觸點流到線圈，磁芯將銜鐵吸向自己，從而使觸點分離。由于觸點分離，磁芯失去磁

性，銜鐵在彈簧的作用下又回到原來位置，從而又使觸點閉合。銜鐵又被拉向磁芯，觸點又分開。蜂鳴器

如此反復(fù)循環(huán)，直到蜂鳴器的開關(guān)被切斷。銜鐵在1秒內(nèi)往復(fù)多次就產(chǎn)生了蜂鳴聲。

二極管

在電路中二極管只允許電流流向一個方向，而阻止電流流向另一方向。二極管可用來制作邏輯電路。這種

電路只有在某些條件滿足一定次序時才能起作用。例如點火開關(guān)鑰匙警告蜂鳴器的電路，只有在點火開關(guān)

在關(guān)閉（OFF）位置而車門打開的情況下才能被接通。

二極管是一種半導(dǎo)體裝置，用于在不希望電流流過的方向或路徑阻止電流流過。二極管通常由特殊加工的

硅制成，在正確的極性施加足夠的電壓之前，它相當(dāng)于一個絕緣體。當(dāng)電壓施加在正確的方向（極性）上時,

二極管變?yōu)閷?dǎo)體，電流流過該電路。若向錯誤的方向施加電壓或電流，二極管仍保持為絕緣體，電流將被

阻斷。

在汽車中應(yīng)用了許多類型的二極管。二極管用于:

?整流-將交流變?yōu)橹绷?/p>

?控制能夠造成固體電路損壞的電壓峰值和波動

?儀表板的指示燈

?電壓調(diào)節(jié)

電容

電容可以吸收和儲存電荷。電容是由兩個或多個導(dǎo)體板，并在其之間填加非導(dǎo)體材料制成。直流不能

流過電容，但交流電卻可以流過。其所產(chǎn)生微小的直流電流有助于吸收峰值電壓，防止擊穿斷開的觸

點。若用于音響設(shè)備，電容也可以起到“噪音”過濾器的作用。電容的單位為法拉(F)。

三極管

三極管是有三根導(dǎo)線的半導(dǎo)體。將一個微小的電流或電壓施加在一根導(dǎo)線上，就可以控制流經(jīng)其他兩

根導(dǎo)線較大的電流。這就意味著三極管可以當(dāng)作放大器和開關(guān)來使用。三極管的三個極分別是發(fā)射極、

基極和集電極。基極非常薄并且導(dǎo)電性與反射極和集電極相比較弱。一個非常小的基極-發(fā)射極電流可

以控制一個非常大的集電極-發(fā)射極電流。

有許多類型的三極管。汽車電路中最常使用的是NPN（負極-正極-負極）三極管。

當(dāng)基極-發(fā)射極的電壓差小于0.6V時，三極管處于斷開狀態(tài)。當(dāng)基極-發(fā)射極的電壓差大于0.6V時，

三極管處于閉合狀態(tài)，電流流過負載，并通過集電極和發(fā)射極流過三極管。該電流量取決于流過基極-

發(fā)射極的電流量。

還有一種三極管是PNP型。PNP型三極管的工作原理與NPN型三極管相似，所不同的是，當(dāng)基極低于發(fā)

射極電壓0.6V時，PNP型三極管導(dǎo)通。

電磁裝置

電磁感應(yīng)原理

許多電氣裝置的運行都采用的是電磁感應(yīng)的原理。電磁感應(yīng)就是，當(dāng)導(dǎo)體通過一個磁場，或一個通電

的導(dǎo)體，例如線圈時，該導(dǎo)體產(chǎn)生電流的過程。

繼電器、電機和電磁閥等均為電磁裝置。

電

我們都知道什么是電，現(xiàn)在我們來看看電是怎樣產(chǎn)生的，有六種方法可以產(chǎn)生電:

1.磨擦=靜電3.壓力=壓電

2.熱=熱電4.化學(xué)=電化學(xué)

3.光=光電5.磁力

磁場的一些特性：

如果沒有磁力，電能幾乎沒有實際用途。磁力對交流發(fā)電機、點火線圈和起動機而言是不可缺少的。實際

上，電氣設(shè)備中只有燈和點煙器的工作與磁力無關(guān)。

?異性磁極相互吸引，同性磁極相互排斥。N極吸引另一塊磁體的S極，但排斥另一磁體的N極。

?磁力線可以穿過所有物質(zhì)，尚未發(fā)現(xiàn)磁的絕緣體。

?磁力線容易穿過可以磁化的物質(zhì)，如鐵或鋼，但在通過空氣或“氣隙”時較難。

?硬質(zhì)合金鋼用于制作永久磁鐵，因為磁化后的硬質(zhì)合金鋼能保持很強的磁性。

簡單磁體

磁力可以從其表現(xiàn)和作用方式來解釋。最簡單類型磁體為永久性條形磁鐵,磁力線從磁鐵的N極進入S極。

磁場是指所有磁體的外部空間，包括磁力線。

如果條形磁鐵變成馬蹄狀，磁場會變強，因為

N、S極間的距離大大縮小而且磁力線更加密

集。

磁場和磁力線

雖然磁場和磁力線是看不見的，但其作用可以看

得到。在磁鐵上放一張紙，在紙上撒一些鐵粉。

這些鐵粉隨磁場而排列，近似于磁力線方向。注

意磁鐵周圍由磁極流出的磁力線。

若磁鐵分開成兩半，每塊仍具有N極和S極。地

球本身就是個很大的磁鐵，并存在著自己的磁力

線。

UNMAGNETIZEDIRON

獸

EE居EEE

ESEEE

E量EEE

NIiS

E。EEE

。

磁性相吸和磁性排斥

為演示磁場中相吸與排斥，在一張紙下將兩

塊磁鐵的端頭靠近并在紙上撒些鐵屑。當(dāng)N

極和S極靠在一起時，磁場變密而且磁力線

相互連接；當(dāng)兩個N極靠在一起時，磁場相

互排斥。這就是為什么在靠近和分開磁鐵時

會有“拉”和“推”的感覺。

磁阻

磁力線難以通過的物質(zhì)被認為具有較大磁阻?？諝獯抛韬艽?，而軟鐵的磁阻則很小，為演示這一點，在一頁

紙下放一塊磁鐵，然后在磁場中插入一塊軟鐵塊并在紙上撒些鐵屑。注意磁力線很容易通過軟鐵塊，并影

響它們穿過空氣的正常流動。

電流產(chǎn)生磁場

電流一旦流過導(dǎo)線，導(dǎo)線周圍就會產(chǎn)生磁

力線。這些磁力線在導(dǎo)線周圍形成小的同心

圓。這些環(huán)形磁力線沒有磁極，即沒有N

或S極。

讓我們把導(dǎo)線做成線圈狀并在導(dǎo)線中通入

電流。導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生磁力線，但這時每條

圓形磁力線從導(dǎo)線圈的一邊進入另一邊。換

句話說，這些磁力線都穿過線圈中心，這就

形成了一個帶有N極和S極的弱電磁體。

這些磁力線從N極離開線圈，沿線圈外部

流動，在S極重新進入一就象一塊條形

磁鐵。

右手定則

電流的方向可以用右手定則來確定，即：用

右手握住導(dǎo)線圈，使食指的方向與磁力線

的方向一致，那么大拇指的指向就是電流

的方向。

S

電磁

當(dāng)一帶電導(dǎo)線變成線圈時就會產(chǎn)生一個帶N、S極的

磁場，如條形磁鐵一樣。

如果將一鐵芯放入線圈中，磁場會變強,因為磁力線穿

過鐵比穿過空氣要容易得多。一根鐵芯能使磁場強度

增大2500倍（圖11-5-7）。這種稱為電磁體的結(jié)構(gòu)在發(fā)

電機中得到應(yīng)用。發(fā)電機使用繞成很多匝的教流導(dǎo)體

以及放在其中的一塊稱為極心的鐵芯，用以產(chǎn)生強磁

場。

電磁理論:

?磁力線的數(shù)量與線圈的電流匝數(shù)成正比。

?磁力線的數(shù)量與磁阻成反比，較大磁阻=較少磁力線，較小磁阻=較多磁力線。

電磁感應(yīng)

前面解釋過，當(dāng)電流通過導(dǎo)線時，導(dǎo)線周圍會產(chǎn)

生磁場。這種作用是可逆的。當(dāng)磁場及磁力線

穿過并做切割導(dǎo)線或?qū)w運動時，導(dǎo)體中有電

壓產(chǎn)生。這可以通過將導(dǎo)體與燈連接來演示，

當(dāng)磁場做穿過并切割導(dǎo)體快速運動時，燈泡會

發(fā)光。

磁力線通過導(dǎo)體產(chǎn)生電壓的過程稱為電磁

感應(yīng)。磁場和磁力線作切割導(dǎo)體的運動或

導(dǎo)體做切割磁場的運動并沒有什么區(qū)別，只

要二者間有相對運動，導(dǎo)體中就會有感應(yīng)

電壓。在交流發(fā)電機中，磁場運動，而導(dǎo)體

靜止。在發(fā)電機中，導(dǎo)體運動而磁場靜止。

在交流發(fā)電機中，磁體在靜止導(dǎo)體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，

這樣磁力線就穿過導(dǎo)體。被稱為定子的靜

止導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。旋轉(zhuǎn)的磁體

稱為轉(zhuǎn)子。

i注意

電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電壓輸出隨著下列因素變化：

?磁場強度

?切割磁力線時的速度

?切割磁力線的導(dǎo)線數(shù)量

繼電器

繼電器是一個電氣開關(guān)，其用一個小電流控制一個大電流。繼電器結(jié)構(gòu)如圖所示，包括一個控制電路，一

個電磁鐵、一個電樞和一組觸點等。

向控制電路施加一個小電流，那么電磁鐵所產(chǎn)生的能量將移動電樞。電樞的移動將或者斷開或者閉合安裝

在其自體上的觸點。

繼電器

常開繼電器簡圖

電源電路

接電源r-------/\l接負小

控制電M暮?觸點

芯

igikST電好k

科-常閉維電器簡圖

年電源電路:

接電源r

控制電路〈

曲

三電磁鐵芯

當(dāng)該繼電器的控制電路閉合后，電磁鐵將電樞向其磁芯方向拉動。該動作將閉合觸點，并向負載提供

了一個大電流。當(dāng)控制開關(guān)斷開，就沒有電流流過繼電器線圈。電磁鐵將失去能量，因此，電樞將返

回其正常位置或初始位置。

在汽車中，有許多地方應(yīng)用了繼電器，例如，燃油泵、喇叭和起動系統(tǒng)等。

電磁閥

電磁閥的工作原理

1.電源4.鐵芯或銜鐵

2.瞬間接觸開關(guān)5.地線

3.主鎖閂

電磁閥由一個電磁鐵及一個可移動的鐵芯或銜鐵組成。鐵芯或銜鐵將電流轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械的運動。該圖顯

示了一個汽車應(yīng)用電磁閥的典型例子：遙控的行李箱鎖閂機構(gòu)。

電機

電機工作原理

1.永久性磁鐵4.電瓶

2.電樞5.導(dǎo)體

3.整流子

電機是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置。電機可以應(yīng)用在許多領(lǐng)域，包括起動、加速、行駛、制動、保持和去

掉一個負荷等。

上圖顯示了一個簡單的直流電機的構(gòu)造，它包括一個配備線圈（電樞）的馬蹄形永久性磁鐵，其安裝方式可以

使它在南、北極磁鐵之間轉(zhuǎn)動。在每半圈，整流子向線圈提供相反方向的電流。電樞的轉(zhuǎn)動是因載有磁場

電流導(dǎo)體所產(chǎn)生力的作用。

點火線圈

線