汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章-直流電路課件

汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

教學(xué)PPT重慶安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院幸益佳2012年9月汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

教學(xué)PPT重慶安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院開場白（兩課時(shí)）一、教材分析教材為楊艷芬主編，國防科技大學(xué)出版社出版的《汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》。本教材屬專業(yè)基礎(chǔ)教材，內(nèi)容以列舉要點(diǎn)為主，簡單明了。對于原來沒有學(xué)習(xí)類似知識(shí)的學(xué)生來講，用該教材自學(xué)會(huì)有困難，因此教學(xué)中很多內(nèi)容仍然需要詳細(xì)講解。教材的內(nèi)容緊扣后續(xù)專業(yè)課——汽車電子，故教材中涉及汽車電子的內(nèi)容是教學(xué)考核的重點(diǎn)，要特別提出來進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。專業(yè)教學(xué)要突出技能，因此教材中安排的一些實(shí)訓(xùn)要盡量想辦法實(shí)施。課后作業(yè)都要求學(xué)生完成。開場白（兩課時(shí)）一、教材分析二、學(xué)生分析來自職高和普高的學(xué)生在班級(jí)中幾乎一半對一半。教材中《直流電路》、《電磁學(xué)原理》等章節(jié)的內(nèi)容對來自普高的學(xué)生來講沒有問題，但涉及電子技術(shù)的內(nèi)容，若按教材教學(xué)，學(xué)習(xí)難度較大。對于來自職高的學(xué)生來說，雖然電子技術(shù)的內(nèi)容學(xué)過，并且當(dāng)時(shí)所用教材比現(xiàn)用教材的內(nèi)容要多一些，難度也要大一些，但就我對現(xiàn)在職高教學(xué)狀況的了解，因?yàn)閷W(xué)生對技術(shù)沒有實(shí)習(xí)過，知識(shí)的掌握是不牢固的，所以也有詳細(xì)講解的必要。二、學(xué)生分析三、教學(xué)思路1、按教材的邏輯組織教學(xué)，強(qiáng)調(diào)涉及汽車電子的內(nèi)容。2、補(bǔ)充電路圖識(shí)圖方法的教學(xué)并進(jìn)行相應(yīng)訓(xùn)練。3、輔導(dǎo)完成課后全部作業(yè)。4、適當(dāng)安排一些實(shí)物教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)，適時(shí)進(jìn)行必要的技能訓(xùn)練。5、教授一些學(xué)習(xí)方法（如用斐波納契數(shù)2、3、5、8幫助掌握知識(shí)要點(diǎn)等——注：在講授文字旁邊標(biāo)注的如【2】等數(shù)字即為符合斐波納契數(shù)的知識(shí)要點(diǎn)數(shù)），板書體現(xiàn)知識(shí)重組。三、教學(xué)思路第1章直流電路

（18課時(shí)）第1章直流電路

（18課時(shí)）1.1概述1.1.1電路及電路圖1.電路的組成電路一般由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)組成。電路組成的最大特點(diǎn)是，回路！即，不管開關(guān)閉合還是斷開，只要是包含有所有電路組成部分，電路在結(jié)構(gòu)上就是一個(gè)閉合的環(huán)路。從上述意義來看，接入電路的任何元器件都至少具備兩個(gè)連接端鈕。1.1概述2.電路圖用元器件圖形符號(hào)表示實(shí)際電路中各元器件之間連接關(guān)系的圖形稱為電路原理圖。電路原理圖既表達(dá)了電路中各元器件之間的連接關(guān)系，也通常會(huì)標(biāo)注元器件的參數(shù)和電路參數(shù)，因此能看懂這樣的電路圖就能明白電路的工作原理。2.電路圖從某種意義上講電路圖就是電工、電子技術(shù)的專業(yè)語言，這與語言、文字是語文課的專業(yè)語言，符號(hào)和表達(dá)式是數(shù)學(xué)課的專業(yè)語言一樣。因此可以這樣認(rèn)為：不識(shí)電路圖，就學(xué)不好電工、電子技術(shù)。我們應(yīng)該把學(xué)習(xí)識(shí)讀電路圖作為專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。從某種意義上講電路圖就是電工、電子技術(shù)的專業(yè)語言，這與語言、小貼士：怎樣學(xué)習(xí)識(shí)讀電路圖看懂電路圖的基礎(chǔ)是理解、掌握電路的工作原理，記憶電路圖的技巧是關(guān)注每一只元器件端口的連接。除此之外，以下方法對熟練識(shí)圖電路圖很有幫助。1、多看，混個(gè)眼熟。2、多讀，混個(gè)嘴熟。實(shí)際上是思路熟。3、多畫，混個(gè)手熟。不過畫圖很講方法。4、多實(shí)際操作，包括經(jīng)常地模仿制作一些小電路，搞一些電路維修等，這是對電路元器件及電路本身的身體感覺。豐富的因感覺而獲得的感性知識(shí)能幫助對電路圖的理解和記憶。小貼士：怎樣學(xué)習(xí)識(shí)讀電路圖看懂電路圖的基礎(chǔ)是理解、掌握電路的汽車應(yīng)用汽車上的照明系統(tǒng)是典型的直流電路。汽車上的電源有蓄電池和發(fā)電機(jī)兩種【2】蓄電池在汽車為運(yùn)行時(shí)向有關(guān)設(shè)備供電，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行后再取代蓄電池向有關(guān)設(shè)備供電并同時(shí)對蓄電池充電。汽車的車架充作連線，稱為“搭鐵”。汽車應(yīng)用汽車上的照明系統(tǒng)是典型的直流電路。1.1.2電路的三種狀態(tài)【3】1.通路：電路一般的正常的工作狀態(tài)，也稱有載工作狀態(tài)。2.斷路：又稱開路、空載狀態(tài)，就是電源與部分或者全部負(fù)載的連接斷開。3.短路：又稱過載狀態(tài)，就是電源或者負(fù)載兩端被電阻接近于“零”的導(dǎo)體直接接通。1.1.2電路的三種狀態(tài)【3】電路短路時(shí)由于電流無法流經(jīng)負(fù)載，負(fù)載不能正常工作，同時(shí)有的負(fù)載也可能會(huì)因此被損壞。倘若電源兩端出現(xiàn)短路，則極容易燒毀電源，甚至由此引起火災(zāi)。防止因電路短路引起負(fù)載損壞或火災(zāi)事故的常用辦法就是：在電源與負(fù)載之間串接保險(xiǎn)絲。電路短路時(shí)由于電流無法流經(jīng)負(fù)載，負(fù)載不能正常工作，同時(shí)有的負(fù)1.1.3汽車電路的特點(diǎn)1.低壓直流供電：柴油機(jī)車輛大多采用24V電源供電，汽油機(jī)車輛大多采用12V電源供電。2.單線制：即利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和車身等【3】金屬部件作為各種電器設(shè)備的公共連線，使得電氣設(shè)備到電源只需要另設(shè)一根導(dǎo)線。3.負(fù)極搭鐵：采用負(fù)極搭鐵方式的優(yōu)點(diǎn)是汽車車架和車身均不易銹蝕，且汽車電器對無線電設(shè)備如汽車音響、通信系統(tǒng)等的干擾也較正極搭鐵方式小得多?！?】1.1.3汽車電路的特點(diǎn)1.2電路的基本物理量電路的基本物理量不多：電流、電壓（電位和電動(dòng)勢）、電阻、電功（電功率），不管是分析電路還是描述電路元件，只使用上述物理量就足夠了！這就是基本物理量的意義。1.2.1電流有兩層含義，一是指一種物理現(xiàn)象：自由電荷的定向移動(dòng)。再就是描述電流大小的物理量即電流強(qiáng)度的簡稱。1.2電路的基本物理量1、電流強(qiáng)度大小的表達(dá)式和單位一般表達(dá)式：i=dq/dt，直流情況下：I=Q/t國際單位：基本單位安培，簡稱“安”（A），加字頭M、K（大寫）、m、μ、n（小寫）分別稱為兆安、千安（基本單位的百萬倍、千倍）和毫安、微安、納安（基本單位的千分之一、百萬分之一、十億分之一），字頭間的進(jìn)位為千進(jìn)位。2、電流的方向?qū)嶋H（正）方向：正電荷定向移動(dòng)的方向。參考正方向：任意假定，用代數(shù)方法進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果的正負(fù)符號(hào)確定電流的實(shí)際正方向。1、電流強(qiáng)度大小的表達(dá)式和單位1.2.2電壓、電位和電動(dòng)勢電壓是電流的原動(dòng)力，電位是表示電壓的一種形式，而電動(dòng)勢卻是衡量電源將其他形式能量轉(zhuǎn)換成電能能力大小的一個(gè)物理量。所以三者之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。1.電壓1）電壓的定義及表達(dá)式在電路中，如果設(shè)正電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)電場力所做的功為dw,則a、b兩點(diǎn)間的電壓一般表達(dá)式：uab=dw/dq，直流情況下：U=W/Q1.2.2電壓、電位和電動(dòng)勢國際單位：基本單位伏特，簡稱“伏”（V），加字頭M、K（大寫）、m、μ、n（小寫）分別稱為兆伏、千伏（基本單位的百萬倍、千倍）和毫伏、微伏、納安（基本單位的千分之一、百萬分之一、十億分之一），字頭間的進(jìn)位為千進(jìn)位。2)電壓的方向?qū)嶋H（正）方向：高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)，即電位降的方向。參考正方向：任意假定，用代數(shù)方法進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果的正負(fù)符號(hào)確定電流的實(shí)際正方向。國際單位：基本單位伏特，簡稱“伏”（V），加字頭M、K（大寫3）關(guān)于關(guān)聯(lián)參考方向在對電路進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，電壓和電流參考方向的假定原則上是任意的。但是為了方便，元件上的電壓和電流常取一致的參考方向，稱為關(guān)聯(lián)參考方向。3）關(guān)于關(guān)聯(lián)參考方向2.電位電位是度量電勢能大小的物理量，在數(shù)值上等于電場力將單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功，即一般表達(dá)式：u=dw/dq，直流情況下：V=W/Q單位同電壓。電壓與電位的關(guān)系為：uab=ua-ub。電壓就是電位之差。電位的高低與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，可正可負(fù)，但是兩點(diǎn)之間電壓的大小與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。

2.電位3.電動(dòng)勢電源內(nèi)部非電場能量轉(zhuǎn)化成電場能量，非電場力做功。衡量這種非電場力做功能力的物理量就是電動(dòng)勢。在數(shù)值上電動(dòng)勢的大小等于將單位正電荷從電源負(fù)極移動(dòng)到電源正極所做的功，用Es表示。電動(dòng)勢的方向在電源內(nèi)部由低電位指向高電位，即由電源負(fù)極指向正極。單位也同電壓。3.電動(dòng)勢1.2.3電阻1.電阻的概念自由電子在運(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)不斷地與金屬中的離子發(fā)生碰撞，從而阻礙了其定向移動(dòng)，這種阻礙作用就稱為電阻，用符號(hào)R或r表示。單位為歐姆（Ω）。加字頭M，K叫兆歐（MΩ

）、千歐（KΩ

），千進(jìn)位。1kΩ=103Ω，1MΩ=106Ω2.電阻定義及表達(dá)式電阻的定義為：當(dāng)導(dǎo)體兩端加1V電壓，通過的電流為1A時(shí)，導(dǎo)體的電阻就是1Ω。R=U/I稱為定義式，也稱量度式。1.2.3電阻上述定義式，如果表述成“導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過其中的電流成反比”就大錯(cuò)特錯(cuò)了，這是只注意運(yùn)用語文工具，借助數(shù)學(xué)表達(dá)方式，但不注意概念的物理意義的結(jié)果。電阻的決定式為：

R=ρ用上述表達(dá)方式就是正確的，即：一段導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比與導(dǎo)體的橫截面積成反比，系數(shù)ρ是與材料相關(guān)的參數(shù)，稱為電阻率，說明電阻值的大小與做導(dǎo)體的材料有關(guān)。上述定義式，如果表述成“導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比1.2.4電功和電功率1.電功電流通過負(fù)載時(shí)對負(fù)載所做的功稱為電功，用符號(hào)W表示。在一段電路中，電流對負(fù)載所做的功與負(fù)載兩端的電壓U（V）和通過負(fù)載的電流I（A）以及通電時(shí)間t（s）成正比，其表達(dá)式（也是定義式）為：W=UIt電位，國際單位是焦耳（J），工程上常用電位為千瓦時(shí)（KWh），俗稱“度”。1度=1KWH=3.6×10J1.2.4電功和電功率電功率電流做功的效率，即單位時(shí)間電流所做的功，表達(dá)式為：P=W/t.電功率的國際單位是瓦特，簡稱瓦（W），加字頭M、K、m等可有兆瓦、千瓦、毫瓦等，進(jìn)率為千進(jìn)位。電功率1.3電阻、電容和電感元件電路元件又稱電路模型，是對實(shí)際電路元件的理想化，抽象化，一個(gè)電路元件符號(hào)僅代表一種電路特性。1.3.1電阻元件1.電阻元件的特性僅代表元件消耗電能的特性。字母符號(hào)為R，圖形符號(hào)設(shè)元件兩端的電壓與其中的電流的方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向則電阻元件的功率p=ui=u/R≥0，表明電阻總是消耗能量的。1.3電阻、電容和電感元件研究電路元件的特性常用伏安關(guān)系和伏安曲線，電阻元件的伏安特性受歐姆定律約束，曲線如下圖研究電路元件的特性常用伏安關(guān)系和伏安曲線，電阻元件的伏安特性圖中曲線過原點(diǎn)表明元件為即時(shí)元件，即元件的激勵(lì)和響應(yīng)只與元件當(dāng)前的狀況有關(guān)，與元件的歷史狀況無關(guān)，或者說元件本身沒有記憶特性；曲線關(guān)于原點(diǎn)對稱，分布在一、三兩個(gè)象限說明元件沒有極性，使用時(shí)不用考慮接向；曲線為一條直線，表明元件的特性不受電壓、電流大小及變化的影響，稱為線性元件?！?】圖中曲線過原點(diǎn)表明元件為即時(shí)元件，即元件的激勵(lì)和響應(yīng)只與元件2.電阻器的作用電阻器是用碳及鎳鎘合金等材料制成一種具有一定阻值的電路元件。在電路中單獨(dú)使用能起降壓和限流作用，與電容、電感等電路元件配合和可以起到濾波、定時(shí)等更多的作用，是電子電路中使用最廣泛的電路元件。3.常用電阻器電阻器按阻值是否可變分為固定電阻和可變電阻兩大類，當(dāng)然按其他分類標(biāo)準(zhǔn)電阻可以有更多種類，如按制作材料分為碳膜電阻、金屬膜電阻、氧化膜電阻等等。2.電阻器的作用電路基礎(chǔ)電路基礎(chǔ)1.3.2電容元件僅代表儲(chǔ)存電場能量的電路特性。實(shí)際電容器通常由兩塊金屬板中間充滿絕緣介質(zhì)構(gòu)成，電容器加上電壓后，兩塊極板上將出現(xiàn)等量一號(hào)電荷，并在兩極板間形成電場，存儲(chǔ)電荷。_+qqU1.3.2電容元件_+qqU字母符號(hào)為c，圖形符號(hào)電容器極板上存儲(chǔ)的電量q與外加電壓u成正比，即，電容量c的定義式（量度式）為c=q/u在國際單位制中，電容（電容量的簡稱）為法拉（F）。當(dāng)將電容器充上1V的電壓時(shí)，極板上若存儲(chǔ)了1C的電量，則該電容器的電容量就是1F。工程上長采用微法（μF）或皮法（pF），F(xiàn)、μF、pF百萬進(jìn)位。即，

C＋－ui1F=106

F1F

=106pF字母符號(hào)為c，圖形符號(hào)C＋－ui1F=106F當(dāng)電容器上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電容器的伏安關(guān)系為i=dq/dt=cdu/dt，是微分的關(guān)系。該式表明，電容元件上通過的電流與元件兩端的電壓相對時(shí)間的變化率成正比。電壓變化越快，電流越大。當(dāng)電容元件兩端加恒定電壓時(shí)，因du/dt=0，則i=0，這時(shí)電容元件相當(dāng)于開路，故電容元件有隔直流的作用。該特性常簡稱為電容器的“隔直通交”特性。當(dāng)電容器上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電容器的伏安關(guān)系為將上式兩邊乘以電壓u并取從0到u的定積分，可得到電容元件極板間存儲(chǔ)的電場能量的公式，為：汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章--直流電路課件1.3.3電感元件僅代表儲(chǔ)存磁場能量的電路特性。實(shí)際電感通常由線圈構(gòu)成，當(dāng)電感線圈通以電流時(shí)，將產(chǎn)生磁通，在其內(nèi)部和周圍磁場，存儲(chǔ)磁場能量。字母符號(hào)為L，圖形符號(hào)1.3.3電感元件i(t)+-u(t)(t)＝N(t)+-u(t)iLi(t)+-u(t)(t)＝N(t)+-u(電感上的磁通量Φ與電流成正比，即，電感量l的定義式（量度式）為

L=Φ/i在國際單位制中，電感（電感量的簡稱）為亨利（H），當(dāng)線圈中的電流變化率為1A/s，產(chǎn)生1V的電壓時(shí)，則該感線圈的電感量（電感）就是1H。工程上長采用毫亨（mH）或微亨（μH），H、mH、μH千進(jìn)位。即，1H=103

mH1mH

=103

H電感上的磁通量Φ與電流成正比，即，電感量l的定義式（量度式）當(dāng)電感上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電感的伏安關(guān)系為u=-eL=dΦ/dt=Ldi/dt，也是微分的關(guān)系。該式表明，電感元件兩端的電壓與電流相對時(shí)間的變化率成正比，電流變化越快，電感元件產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢越大，與其平衡的電壓也越大。當(dāng)電感元件中流過穩(wěn)定的直流電流時(shí)，因di/dt=0，eL=0，故u=0，這時(shí)的電感元件相當(dāng)于短路。該特性常簡稱為電感元件的“隔交通直”特性。當(dāng)電感上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電感的伏安關(guān)系為將上式兩邊乘以電壓i并取從0到i的定積分，可得到電感元件中存儲(chǔ)的磁場能量的公式，為：將上式兩邊乘以電壓i并取從0到i的定積分，可得到電感元件中存從上述電容元件和電感元件的陳述中，不難發(fā)現(xiàn)，電容元件和電感元件的某些特性剛好成為“相對”的關(guān)系，其實(shí)這種情況在電路、磁路以及電路與磁路之間都存在，稱為“對偶關(guān)系”，學(xué)習(xí)中理解和掌握這些對偶關(guān)系，可以幫助建立知識(shí)系統(tǒng)，減少記憶量。這也是一種學(xué)習(xí)的好方法。從上述電容元件和電感元件的陳述中，不難發(fā)現(xiàn)，電容元件和電感元電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i磁鏈關(guān)系式電壓u

電荷q

(1)元件方程的形式是相似的；(2)若把u-i，q-，C-L，

i-u互換,可由電容元件的方程得到電感元件的方程；(3)C和L稱為對偶元件,、q等稱為對偶元素。結(jié)論電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i關(guān)系1.4歐姆定律1.4.1部分電路歐姆定律不含電源的一段電路稱為部分電路。部分電路歐姆定律的表述為：流過電路的電流和加在這段電路兩端的電壓成正比，與這段電路的電阻成反比。一般表達(dá)式：i=u/R，直流狀況下：I=U/R。部分電路歐姆定律適用于線性電阻元件，對于電解液導(dǎo)電也基本適用，但對氣體導(dǎo)電不適用。1.4歐姆定律1.4.2全電路歐姆定律全電路是指含有電源的閉合回路。電源以外的電路稱為外電路，外電路的電阻R（或者RL）稱為外電阻；電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路，電源內(nèi)部的電阻r（或者R0）稱為內(nèi)電阻。1.4.2全電路歐姆定律全電路歐姆定律：全電路中流過的電流，其大小與電源的電動(dòng)勢成正比，而與電路的全部電阻成反比。外電路總電阻上的電壓稱為外電壓，也稱為路端電壓。根據(jù)部分電路歐姆定律可知，U=IR=E-Ir。對于給定的電源，E和r是不變的，由上式可知，當(dāng)R→∞，即負(fù)載開路時(shí)，I=0，U=E,利用這一特點(diǎn)可用電壓表測量電源的電動(dòng)勢。全電路歐姆定律：全電路中流過的電流，其大小與電源的電動(dòng)勢成正1.4.3焦耳定律電流流過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量Q與電流I的平方、導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間t成正比。

電流的熱效應(yīng)既有有利的一面，也有不利的一面。有利一面如：白熾燈、熔斷器、電熱器具等。不利一面如：導(dǎo)線發(fā)熱。1.4.3焦耳定律1.5電阻串聯(lián)電路與電阻并聯(lián)電路許多電路元件，不管性質(zhì)相同還是不同都可以組成串聯(lián)和并聯(lián)電路，但本書僅介紹電阻元件的串并聯(lián)。1.5.1電阻串聯(lián)電路1.串聯(lián)電阻的特點(diǎn)及相關(guān)公式幾個(gè)電阻首尾相聯(lián)，中間沒有分支，這種聯(lián)接方式，叫做電阻的串聯(lián)。串聯(lián)連接的最大特點(diǎn)就是“無分支”！1.5電阻串聯(lián)電路與電阻并聯(lián)電路汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章--直流電路課件串聯(lián)電阻的特點(diǎn)如下【5】1）由于電路無分支，故任一電阻中流過的電流相同。2）等效電阻等于各電阻之和。3）串聯(lián)電阻分壓，但各電阻上的電壓之和等于總電壓。4）因?yàn)楦鞔?lián)電阻流過同一電流，故電阻分壓與其阻值成正比。5）因4）中道理，串聯(lián)電阻中的電功率分配也與電阻值成正比。串聯(lián)電阻的特點(diǎn)如下【5】2.串聯(lián)電阻的應(yīng)用1）用于降壓。如電壓表擴(kuò)大量程。2）用電位器改變輸出電壓（分壓）。如音響中的音量控制。3）用來控制輸出電流（限流）注意：以上應(yīng)用僅限于小電流電路！2.串聯(lián)電阻的應(yīng)用1.5.2電阻并聯(lián)電路1.并聯(lián)電阻的特點(diǎn)及相關(guān)公式將幾個(gè)電阻首與首相聯(lián)，尾與尾相聯(lián)，這種聯(lián)接方式叫做電阻的并聯(lián)。一定理解“首與首”、“尾與尾”相連的含義，要直接，中間不要夾雜其他元件。并聯(lián)電阻是有分支的電路，“首”相連“尾”相連，是這種分支的特點(diǎn)。1.5.2電阻并聯(lián)電路并聯(lián)電阻有如下特點(diǎn)【5】1）由于所有電阻“首”在一起，“尾”在一起，因此承受的是同一電壓。2）等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和。電阻的倒數(shù)稱為電導(dǎo)，用字母G，因此從電導(dǎo)的角度，等效電導(dǎo)等于各電導(dǎo)之和。G=G1+G23）各支路對總電流進(jìn)行分流。但各支路電流之和等于總電流。并聯(lián)電阻有如下特點(diǎn)【5】4）因?yàn)楦髦冯娮璩惺芡浑妷海矢髦返碾娏髋c本支路的電阻成反比。但從電導(dǎo)的角度看各支路的電流則與本支路的電導(dǎo)成正比。5）因4）中道理，并聯(lián)電阻中的電功率分配也與電導(dǎo)值成正比。2.并聯(lián)電阻的應(yīng)用1）用于分流，如電流表擴(kuò)大量程。2）多電器使用，都是并聯(lián)的。并聯(lián)電路的的優(yōu)點(diǎn)各用電器能單獨(dú)工作，互不影響。4）因?yàn)楦髦冯娮璩惺芡浑妷?，故各支路的電流與本支路的電阻串聯(lián)和并聯(lián)是元件最基本的連接，但是還是有不少人在判斷元件是串聯(lián)還是并聯(lián)的問題出錯(cuò)，主要原因是沒有把元件串聯(lián)、并聯(lián)的本質(zhì)特點(diǎn)搞清楚。串聯(lián)的本質(zhì)特點(diǎn)是“無分支”，并聯(lián)的本質(zhì)特點(diǎn)是各元件都承受“同一電壓”。串聯(lián)和并聯(lián)具有對偶關(guān)系串聯(lián)?并聯(lián)；串聯(lián)中電阻?并聯(lián)中電導(dǎo)；串聯(lián)中電壓?并聯(lián)中電流，如此這樣它們的公式便有統(tǒng)一的格式。大家可以自行列表比照。串聯(lián)和并聯(lián)是元件最基本的連接，但是還是有不少人在判斷元件是串1.6基爾霍夫定律電路元件的串聯(lián)、并聯(lián)以及既有串聯(lián)又有并聯(lián)的混聯(lián)，不管參與連接的電路元件有多少，電路看起來有多么復(fù)雜，都稱為簡單電路。一句話，凡是能通過用串并聯(lián)方法等效的電路都是簡單電路。凡是不能通過用串并聯(lián)方法等效的電路，不管電路元件有多么少，電路看起來多么簡單，都是復(fù)雜電路。歐姆定律是分析和計(jì)算電路的基本定律，但在復(fù)雜電路中的分析和計(jì)算中需要應(yīng)用基爾霍夫定律才能解決問題。1.6基爾霍夫定律幾個(gè)基本概念1.支路：由一個(gè)或一個(gè)以上的元件所組成的中間無任何分岔的電路稱為支路。2.節(jié)點(diǎn)：三條及三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。3.回路：電路中任一閉合的路徑稱為回路。4.網(wǎng)孔：如漁網(wǎng)一樣，在內(nèi)部不含任何支路的回路稱為網(wǎng)孔。幾個(gè)基本概念1.6.1基爾霍夫第一定律基爾霍夫第一定律簡稱KCL，又稱節(jié)點(diǎn)電流定律?；鶢柣舴虻谝欢梢怨?jié)點(diǎn)為觀察點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)電流為研究對象，其內(nèi)容為：在任一時(shí)刻，流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，即ΣI入=ΣI出，稱為節(jié)點(diǎn)電流方程。如果規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流為正值，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)值，或者相反，則上述方程也可以表述為ΣI=01.6.1基爾霍夫第一定律節(jié)點(diǎn)電流定律表達(dá)的意義是電流連續(xù)性原理的反映，就是說電流在節(jié)點(diǎn)上既不會(huì)堆積，也不會(huì)被抽空，進(jìn)了多少一定會(huì)出去多少，沒有進(jìn)的一定沒有出的。節(jié)點(diǎn)電流定律也適用于廣義節(jié)點(diǎn)，所謂廣義節(jié)點(diǎn)，就是指任何一個(gè)封閉面或閉合回路。若兩個(gè)電路之間只有一根導(dǎo)線連接，則這根導(dǎo)線中的電流一定為零，這就是（工作）電路必須是回路的道理。節(jié)點(diǎn)電流定律表達(dá)的意義是電流連續(xù)性原理的反映，就是說電流在節(jié)節(jié)點(diǎn)電流定律對每個(gè)節(jié)點(diǎn)都使用，但如果一個(gè)電路有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，雖然可以得到n個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程，但其中只有n-1個(gè)方程是獨(dú)立的。節(jié)點(diǎn)電流定律對每個(gè)節(jié)點(diǎn)都使用，但如果一個(gè)電路有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，雖然1.6.2基爾霍夫第二定律基爾霍夫第二定律簡稱KVL，又稱回路電壓定律?；鶢柣舴虻诙梢曰芈窞橛^察點(diǎn)，以回路電壓為研究對象，其內(nèi)容為：在任一回路，從任意點(diǎn)以順時(shí)針或逆時(shí)針沿回路繞行一周，則所有支路或元件上的電壓之代數(shù)和等于零，即ΣU=0，稱為回路電壓方程。如果把回路中的電動(dòng)勢E看做電位升，電壓U看做電位降（可用正負(fù)號(hào)來區(qū)分）則上述方程也可以表述為沿任一回路電位的升一定等于電位的降，即有ΣE=ΣU1.6.2基爾霍夫第二定律回路電壓定律表達(dá)的意義是電位平衡的原理，也就是說回路中電動(dòng)勢使電位升多少，則電阻就會(huì)讓電位降多少。因此如果回路中沒有電動(dòng)勢，那么繞回路一周所有電壓降的代數(shù)和一定為零?；芈冯妷憾梢策m用于廣義回路，所謂廣義回路，是指回路的部分回路，包括電路的斷開部分，借此可以求得回路的開路電壓。任意電路只有按網(wǎng)孔列出的回路方程才是獨(dú)立的?；芈冯妷憾杀磉_(dá)的意義是電位平衡的原理，也就是說回路中電動(dòng)勢1.6.3用基爾霍夫定律求解電路基本的方法有三種，即支路電流法、回路電流法、節(jié)點(diǎn)電位法。本書僅介紹支路電流法，這是用基爾霍夫定律解題最基本的方法。1.6.3用基爾霍夫定律求解電路支路電流法解題就是直接以支路電流為未知量，分別用基爾霍夫第一和第二定律列出所需方程。有多少支路就有多少方程，但根據(jù)第一定律只能得到比節(jié)點(diǎn)數(shù)少一的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)方程，差缺方程都由回路電壓方程解決。支路電流法解題就是直接以支路電流為未知量，分別用基爾霍夫第一汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

教學(xué)PPT重慶安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院幸益佳2012年9月汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

教學(xué)PPT重慶安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院開場白（兩課時(shí)）一、教材分析教材為楊艷芬主編，國防科技大學(xué)出版社出版的《汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》。本教材屬專業(yè)基礎(chǔ)教材，內(nèi)容以列舉要點(diǎn)為主，簡單明了。對于原來沒有學(xué)習(xí)類似知識(shí)的學(xué)生來講，用該教材自學(xué)會(huì)有困難，因此教學(xué)中很多內(nèi)容仍然需要詳細(xì)講解。教材的內(nèi)容緊扣后續(xù)專業(yè)課——汽車電子，故教材中涉及汽車電子的內(nèi)容是教學(xué)考核的重點(diǎn)，要特別提出來進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。專業(yè)教學(xué)要突出技能，因此教材中安排的一些實(shí)訓(xùn)要盡量想辦法實(shí)施。課后作業(yè)都要求學(xué)生完成。開場白（兩課時(shí)）一、教材分析二、學(xué)生分析來自職高和普高的學(xué)生在班級(jí)中幾乎一半對一半。教材中《直流電路》、《電磁學(xué)原理》等章節(jié)的內(nèi)容對來自普高的學(xué)生來講沒有問題，但涉及電子技術(shù)的內(nèi)容，若按教材教學(xué)，學(xué)習(xí)難度較大。對于來自職高的學(xué)生來說，雖然電子技術(shù)的內(nèi)容學(xué)過，并且當(dāng)時(shí)所用教材比現(xiàn)用教材的內(nèi)容要多一些，難度也要大一些，但就我對現(xiàn)在職高教學(xué)狀況的了解，因?yàn)閷W(xué)生對技術(shù)沒有實(shí)習(xí)過，知識(shí)的掌握是不牢固的，所以也有詳細(xì)講解的必要。二、學(xué)生分析三、教學(xué)思路1、按教材的邏輯組織教學(xué)，強(qiáng)調(diào)涉及汽車電子的內(nèi)容。2、補(bǔ)充電路圖識(shí)圖方法的教學(xué)并進(jìn)行相應(yīng)訓(xùn)練。3、輔導(dǎo)完成課后全部作業(yè)。4、適當(dāng)安排一些實(shí)物教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)，適時(shí)進(jìn)行必要的技能訓(xùn)練。5、教授一些學(xué)習(xí)方法（如用斐波納契數(shù)2、3、5、8幫助掌握知識(shí)要點(diǎn)等——注：在講授文字旁邊標(biāo)注的如【2】等數(shù)字即為符合斐波納契數(shù)的知識(shí)要點(diǎn)數(shù)），板書體現(xiàn)知識(shí)重組。三、教學(xué)思路第1章直流電路

（18課時(shí)）第1章直流電路

（18課時(shí)）1.1概述1.1.1電路及電路圖1.電路的組成電路一般由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)組成。電路組成的最大特點(diǎn)是，回路！即，不管開關(guān)閉合還是斷開，只要是包含有所有電路組成部分，電路在結(jié)構(gòu)上就是一個(gè)閉合的環(huán)路。從上述意義來看，接入電路的任何元器件都至少具備兩個(gè)連接端鈕。1.1概述2.電路圖用元器件圖形符號(hào)表示實(shí)際電路中各元器件之間連接關(guān)系的圖形稱為電路原理圖。電路原理圖既表達(dá)了電路中各元器件之間的連接關(guān)系，也通常會(huì)標(biāo)注元器件的參數(shù)和電路參數(shù)，因此能看懂這樣的電路圖就能明白電路的工作原理。2.電路圖從某種意義上講電路圖就是電工、電子技術(shù)的專業(yè)語言，這與語言、文字是語文課的專業(yè)語言，符號(hào)和表達(dá)式是數(shù)學(xué)課的專業(yè)語言一樣。因此可以這樣認(rèn)為：不識(shí)電路圖，就學(xué)不好電工、電子技術(shù)。我們應(yīng)該把學(xué)習(xí)識(shí)讀電路圖作為專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。從某種意義上講電路圖就是電工、電子技術(shù)的專業(yè)語言，這與語言、小貼士：怎樣學(xué)習(xí)識(shí)讀電路圖看懂電路圖的基礎(chǔ)是理解、掌握電路的工作原理，記憶電路圖的技巧是關(guān)注每一只元器件端口的連接。除此之外，以下方法對熟練識(shí)圖電路圖很有幫助。1、多看，混個(gè)眼熟。2、多讀，混個(gè)嘴熟。實(shí)際上是思路熟。3、多畫，混個(gè)手熟。不過畫圖很講方法。4、多實(shí)際操作，包括經(jīng)常地模仿制作一些小電路，搞一些電路維修等，這是對電路元器件及電路本身的身體感覺。豐富的因感覺而獲得的感性知識(shí)能幫助對電路圖的理解和記憶。小貼士：怎樣學(xué)習(xí)識(shí)讀電路圖看懂電路圖的基礎(chǔ)是理解、掌握電路的汽車應(yīng)用汽車上的照明系統(tǒng)是典型的直流電路。汽車上的電源有蓄電池和發(fā)電機(jī)兩種【2】蓄電池在汽車為運(yùn)行時(shí)向有關(guān)設(shè)備供電，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行后再取代蓄電池向有關(guān)設(shè)備供電并同時(shí)對蓄電池充電。汽車的車架充作連線，稱為“搭鐵”。汽車應(yīng)用汽車上的照明系統(tǒng)是典型的直流電路。1.1.2電路的三種狀態(tài)【3】1.通路：電路一般的正常的工作狀態(tài)，也稱有載工作狀態(tài)。2.斷路：又稱開路、空載狀態(tài)，就是電源與部分或者全部負(fù)載的連接斷開。3.短路：又稱過載狀態(tài)，就是電源或者負(fù)載兩端被電阻接近于“零”的導(dǎo)體直接接通。1.1.2電路的三種狀態(tài)【3】電路短路時(shí)由于電流無法流經(jīng)負(fù)載，負(fù)載不能正常工作，同時(shí)有的負(fù)載也可能會(huì)因此被損壞。倘若電源兩端出現(xiàn)短路，則極容易燒毀電源，甚至由此引起火災(zāi)。防止因電路短路引起負(fù)載損壞或火災(zāi)事故的常用辦法就是：在電源與負(fù)載之間串接保險(xiǎn)絲。電路短路時(shí)由于電流無法流經(jīng)負(fù)載，負(fù)載不能正常工作，同時(shí)有的負(fù)1.1.3汽車電路的特點(diǎn)1.低壓直流供電：柴油機(jī)車輛大多采用24V電源供電，汽油機(jī)車輛大多采用12V電源供電。2.單線制：即利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和車身等【3】金屬部件作為各種電器設(shè)備的公共連線，使得電氣設(shè)備到電源只需要另設(shè)一根導(dǎo)線。3.負(fù)極搭鐵：采用負(fù)極搭鐵方式的優(yōu)點(diǎn)是汽車車架和車身均不易銹蝕，且汽車電器對無線電設(shè)備如汽車音響、通信系統(tǒng)等的干擾也較正極搭鐵方式小得多?！?】1.1.3汽車電路的特點(diǎn)1.2電路的基本物理量電路的基本物理量不多：電流、電壓（電位和電動(dòng)勢）、電阻、電功（電功率），不管是分析電路還是描述電路元件，只使用上述物理量就足夠了！這就是基本物理量的意義。1.2.1電流有兩層含義，一是指一種物理現(xiàn)象：自由電荷的定向移動(dòng)。再就是描述電流大小的物理量即電流強(qiáng)度的簡稱。1.2電路的基本物理量1、電流強(qiáng)度大小的表達(dá)式和單位一般表達(dá)式：i=dq/dt，直流情況下：I=Q/t國際單位：基本單位安培，簡稱“安”（A），加字頭M、K（大寫）、m、μ、n（小寫）分別稱為兆安、千安（基本單位的百萬倍、千倍）和毫安、微安、納安（基本單位的千分之一、百萬分之一、十億分之一），字頭間的進(jìn)位為千進(jìn)位。2、電流的方向?qū)嶋H（正）方向：正電荷定向移動(dòng)的方向。參考正方向：任意假定，用代數(shù)方法進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果的正負(fù)符號(hào)確定電流的實(shí)際正方向。1、電流強(qiáng)度大小的表達(dá)式和單位1.2.2電壓、電位和電動(dòng)勢電壓是電流的原動(dòng)力，電位是表示電壓的一種形式，而電動(dòng)勢卻是衡量電源將其他形式能量轉(zhuǎn)換成電能能力大小的一個(gè)物理量。所以三者之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。1.電壓1）電壓的定義及表達(dá)式在電路中，如果設(shè)正電荷由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)電場力所做的功為dw,則a、b兩點(diǎn)間的電壓一般表達(dá)式：uab=dw/dq，直流情況下：U=W/Q1.2.2電壓、電位和電動(dòng)勢國際單位：基本單位伏特，簡稱“伏”（V），加字頭M、K（大寫）、m、μ、n（小寫）分別稱為兆伏、千伏（基本單位的百萬倍、千倍）和毫伏、微伏、納安（基本單位的千分之一、百萬分之一、十億分之一），字頭間的進(jìn)位為千進(jìn)位。2)電壓的方向?qū)嶋H（正）方向：高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)，即電位降的方向。參考正方向：任意假定，用代數(shù)方法進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果的正負(fù)符號(hào)確定電流的實(shí)際正方向。國際單位：基本單位伏特，簡稱“伏”（V），加字頭M、K（大寫3）關(guān)于關(guān)聯(lián)參考方向在對電路進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，電壓和電流參考方向的假定原則上是任意的。但是為了方便，元件上的電壓和電流常取一致的參考方向，稱為關(guān)聯(lián)參考方向。3）關(guān)于關(guān)聯(lián)參考方向2.電位電位是度量電勢能大小的物理量，在數(shù)值上等于電場力將單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功，即一般表達(dá)式：u=dw/dq，直流情況下：V=W/Q單位同電壓。電壓與電位的關(guān)系為：uab=ua-ub。電壓就是電位之差。電位的高低與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，可正可負(fù)，但是兩點(diǎn)之間電壓的大小與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。

2.電位3.電動(dòng)勢電源內(nèi)部非電場能量轉(zhuǎn)化成電場能量，非電場力做功。衡量這種非電場力做功能力的物理量就是電動(dòng)勢。在數(shù)值上電動(dòng)勢的大小等于將單位正電荷從電源負(fù)極移動(dòng)到電源正極所做的功，用Es表示。電動(dòng)勢的方向在電源內(nèi)部由低電位指向高電位，即由電源負(fù)極指向正極。單位也同電壓。3.電動(dòng)勢1.2.3電阻1.電阻的概念自由電子在運(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)不斷地與金屬中的離子發(fā)生碰撞，從而阻礙了其定向移動(dòng)，這種阻礙作用就稱為電阻，用符號(hào)R或r表示。單位為歐姆（Ω）。加字頭M，K叫兆歐（MΩ

）、千歐（KΩ

），千進(jìn)位。1kΩ=103Ω，1MΩ=106Ω2.電阻定義及表達(dá)式電阻的定義為：當(dāng)導(dǎo)體兩端加1V電壓，通過的電流為1A時(shí)，導(dǎo)體的電阻就是1Ω。R=U/I稱為定義式，也稱量度式。1.2.3電阻上述定義式，如果表述成“導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過其中的電流成反比”就大錯(cuò)特錯(cuò)了，這是只注意運(yùn)用語文工具，借助數(shù)學(xué)表達(dá)方式，但不注意概念的物理意義的結(jié)果。電阻的決定式為：

R=ρ用上述表達(dá)方式就是正確的，即：一段導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比與導(dǎo)體的橫截面積成反比，系數(shù)ρ是與材料相關(guān)的參數(shù)，稱為電阻率，說明電阻值的大小與做導(dǎo)體的材料有關(guān)。上述定義式，如果表述成“導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比1.2.4電功和電功率1.電功電流通過負(fù)載時(shí)對負(fù)載所做的功稱為電功，用符號(hào)W表示。在一段電路中，電流對負(fù)載所做的功與負(fù)載兩端的電壓U（V）和通過負(fù)載的電流I（A）以及通電時(shí)間t（s）成正比，其表達(dá)式（也是定義式）為：W=UIt電位，國際單位是焦耳（J），工程上常用電位為千瓦時(shí)（KWh），俗稱“度”。1度=1KWH=3.6×10J1.2.4電功和電功率電功率電流做功的效率，即單位時(shí)間電流所做的功，表達(dá)式為：P=W/t.電功率的國際單位是瓦特，簡稱瓦（W），加字頭M、K、m等可有兆瓦、千瓦、毫瓦等，進(jìn)率為千進(jìn)位。電功率1.3電阻、電容和電感元件電路元件又稱電路模型，是對實(shí)際電路元件的理想化，抽象化，一個(gè)電路元件符號(hào)僅代表一種電路特性。1.3.1電阻元件1.電阻元件的特性僅代表元件消耗電能的特性。字母符號(hào)為R，圖形符號(hào)設(shè)元件兩端的電壓與其中的電流的方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向則電阻元件的功率p=ui=u/R≥0，表明電阻總是消耗能量的。1.3電阻、電容和電感元件研究電路元件的特性常用伏安關(guān)系和伏安曲線，電阻元件的伏安特性受歐姆定律約束，曲線如下圖研究電路元件的特性常用伏安關(guān)系和伏安曲線，電阻元件的伏安特性圖中曲線過原點(diǎn)表明元件為即時(shí)元件，即元件的激勵(lì)和響應(yīng)只與元件當(dāng)前的狀況有關(guān)，與元件的歷史狀況無關(guān)，或者說元件本身沒有記憶特性；曲線關(guān)于原點(diǎn)對稱，分布在一、三兩個(gè)象限說明元件沒有極性，使用時(shí)不用考慮接向；曲線為一條直線，表明元件的特性不受電壓、電流大小及變化的影響，稱為線性元件?！?】圖中曲線過原點(diǎn)表明元件為即時(shí)元件，即元件的激勵(lì)和響應(yīng)只與元件2.電阻器的作用電阻器是用碳及鎳鎘合金等材料制成一種具有一定阻值的電路元件。在電路中單獨(dú)使用能起降壓和限流作用，與電容、電感等電路元件配合和可以起到濾波、定時(shí)等更多的作用，是電子電路中使用最廣泛的電路元件。3.常用電阻器電阻器按阻值是否可變分為固定電阻和可變電阻兩大類，當(dāng)然按其他分類標(biāo)準(zhǔn)電阻可以有更多種類，如按制作材料分為碳膜電阻、金屬膜電阻、氧化膜電阻等等。2.電阻器的作用電路基礎(chǔ)電路基礎(chǔ)1.3.2電容元件僅代表儲(chǔ)存電場能量的電路特性。實(shí)際電容器通常由兩塊金屬板中間充滿絕緣介質(zhì)構(gòu)成，電容器加上電壓后，兩塊極板上將出現(xiàn)等量一號(hào)電荷，并在兩極板間形成電場，存儲(chǔ)電荷。_+qqU1.3.2電容元件_+qqU字母符號(hào)為c，圖形符號(hào)電容器極板上存儲(chǔ)的電量q與外加電壓u成正比，即，電容量c的定義式（量度式）為c=q/u在國際單位制中，電容（電容量的簡稱）為法拉（F）。當(dāng)將電容器充上1V的電壓時(shí)，極板上若存儲(chǔ)了1C的電量，則該電容器的電容量就是1F。工程上長采用微法（μF）或皮法（pF），F(xiàn)、μF、pF百萬進(jìn)位。即，

C＋－ui1F=106

F1F

=106pF字母符號(hào)為c，圖形符號(hào)C＋－ui1F=106F當(dāng)電容器上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電容器的伏安關(guān)系為i=dq/dt=cdu/dt，是微分的關(guān)系。該式表明，電容元件上通過的電流與元件兩端的電壓相對時(shí)間的變化率成正比。電壓變化越快，電流越大。當(dāng)電容元件兩端加恒定電壓時(shí)，因du/dt=0，則i=0，這時(shí)電容元件相當(dāng)于開路，故電容元件有隔直流的作用。該特性常簡稱為電容器的“隔直通交”特性。當(dāng)電容器上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電容器的伏安關(guān)系為將上式兩邊乘以電壓u并取從0到u的定積分，可得到電容元件極板間存儲(chǔ)的電場能量的公式，為：汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章--直流電路課件1.3.3電感元件僅代表儲(chǔ)存磁場能量的電路特性。實(shí)際電感通常由線圈構(gòu)成，當(dāng)電感線圈通以電流時(shí)，將產(chǎn)生磁通，在其內(nèi)部和周圍磁場，存儲(chǔ)磁場能量。字母符號(hào)為L，圖形符號(hào)1.3.3電感元件i(t)+-u(t)(t)＝N(t)+-u(t)iLi(t)+-u(t)(t)＝N(t)+-u(電感上的磁通量Φ與電流成正比，即，電感量l的定義式（量度式）為

L=Φ/i在國際單位制中，電感（電感量的簡稱）為亨利（H），當(dāng)線圈中的電流變化率為1A/s，產(chǎn)生1V的電壓時(shí)，則該感線圈的電感量（電感）就是1H。工程上長采用毫亨（mH）或微亨（μH），H、mH、μH千進(jìn)位。即，1H=103

mH1mH

=103

H電感上的磁通量Φ與電流成正比，即，電感量l的定義式（量度式）當(dāng)電感上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電感的伏安關(guān)系為u=-eL=dΦ/dt=Ldi/dt，也是微分的關(guān)系。該式表明，電感元件兩端的電壓與電流相對時(shí)間的變化率成正比，電流變化越快，電感元件產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢越大，與其平衡的電壓也越大。當(dāng)電感元件中流過穩(wěn)定的直流電流時(shí)，因di/dt=0，eL=0，故u=0，這時(shí)的電感元件相當(dāng)于短路。該特性常簡稱為電感元件的“隔交通直”特性。當(dāng)電感上的電壓與電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電感的伏安關(guān)系為將上式兩邊乘以電壓i并取從0到i的定積分，可得到電感元件中存儲(chǔ)的磁場能量的公式，為：將上式兩邊乘以電壓i并取從0到i的定積分，可得到電感元件中存從上述電容元件和電感元件的陳述中，不難發(fā)現(xiàn)，電容元件和電感元件的某些特性剛好成為“相對”的關(guān)系，其實(shí)這種情況在電路、磁路以及電路與磁路之間都存在，稱為“對偶關(guān)系”，學(xué)習(xí)中理解和掌握這些對偶關(guān)系，可以幫助建立知識(shí)系統(tǒng)，減少記憶量。這也是一種學(xué)習(xí)的好方法。從上述電容元件和電感元件的陳述中，不難發(fā)現(xiàn)，電容元件和電感元電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i磁鏈關(guān)系式電壓u

電荷q

(1)元件方程的形式是相似的；(2)若把u-i，q-，C-L，

i-u互換,可由電容元件的方程得到電感元件的方程；(3)C和L稱為對偶元件,、q等稱為對偶元素。結(jié)論電容元件與電感元件的比較：電容C電感L變量電流i關(guān)系1.4歐姆定律1.4.1部分電路歐姆定律不含電源的一段電路稱為部分電路。部分電路歐姆定律的表述為：流過電路的電流和加在這段電路兩端的電壓成正比，與這段電路的電阻成反比。一般表達(dá)式：i=u/R，直流狀況下：I=U/R。部分電路歐姆定律適用于線性電阻元件，對于電解液導(dǎo)電也基本適用，但對氣體導(dǎo)電不適用。1.4歐姆定律1.4.2全電路歐姆定律全電路是指含有電源的閉合回路。電源以外的電路稱為外電路，外電路的電阻R（或者RL）稱為外電阻；電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路，電源內(nèi)部的電阻r（或者R0）稱為內(nèi)電阻。1.4.2全電路歐姆定律全電路歐姆定律：全電路中流過的電流，其大小與電源的電動(dòng)勢成正比，而與電路的全部電阻成反比。外電路總電阻上的電壓稱為外電壓，也稱為路端電壓。根據(jù)部分電路歐姆定律可知，U=IR=E-Ir。對于給定的電源，E和r是不變的，由上式可知，當(dāng)R→∞，即負(fù)載開路時(shí)，I=0，U=E,利用這一特點(diǎn)可用電壓表測量電源的電動(dòng)勢。全電路歐姆定律：全電路中流過的電流，其大小與電源的電動(dòng)勢成正1.4.3焦耳定律電流流過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量Q與電流I的平方、導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間t成正比。

電流的熱效應(yīng)既有有利的一面，也有不利的一面。有利一面如：白熾燈、熔斷器、電熱器具等。不利一面如：導(dǎo)線發(fā)熱。1.4.3焦耳定律1.5電阻串聯(lián)電路與電阻并聯(lián)電路許多電路元件，不管性質(zhì)相同還是不同都可以組成串聯(lián)和并聯(lián)電路，但本書僅介紹電阻元件的串并聯(lián)。1.5.1電阻串聯(lián)電路1.串聯(lián)電阻的特點(diǎn)及相關(guān)公式幾個(gè)電阻首尾相聯(lián)，中間沒有分支，這種聯(lián)接方式，叫做電阻的串聯(lián)。串聯(lián)連接的最大特點(diǎn)就是“無分支”！1.5電阻串聯(lián)電路與電阻并聯(lián)電路汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章--直流電路課件串聯(lián)電阻的特點(diǎn)如下【5】1）由于電路無分支，故任一電阻中流過的電流相同。2）等效電阻等于各電阻之和。3）串聯(lián)電阻分壓，但各電阻上的電壓之和等于總電壓。4）因?yàn)楦鞔?lián)電阻流過同一電流，故電阻分壓與其阻值成正比。5）因4）中道理，串聯(lián)電阻中的電功率分配也與電阻值成正比。串聯(lián)電阻的特點(diǎn)如下【5】2.串聯(lián)電阻的應(yīng)用1）用于降壓。如電壓表擴(kuò)大量程。2）用電位器改變輸出電壓（分壓）。如音響中的音量控制。3）用來控制輸出電流（限流）注意：以上應(yīng)用僅限于小電流電路！2.串聯(lián)電阻的應(yīng)用1.5.2電阻并聯(lián)電路1.并聯(lián)電阻的特點(diǎn)及相關(guān)公式將幾個(gè)電阻首與首相聯(lián)，尾與尾相聯(lián)，這種聯(lián)接方式叫做電阻的并聯(lián)。一定理解“首與首”、“尾與尾”相連的含義，要直接，中間不要夾雜其他元件。并聯(lián)電阻是有分支的電路，“首”相連“尾”相連，是這種分支的特點(diǎn)。1.5.2電阻并聯(lián)電路并聯(lián)電阻有如下特點(diǎn)【5】1）由于所有電阻“首”在一起，“尾”在一起，因此承受的是同一電壓。2）等效電阻的倒數(shù)等于各