電氣課程-電學基礎

汽車電氣系統(tǒng)-電學基礎主講人：王立志課時安排：3課時課程目標了解電的基礎知識理解電壓、電流、電阻、電磁熟悉二極管、三極管、電容掌握汽車電路特點及常見故障2、電壓、電流、電阻、電磁1、電的基礎知識3、汽車上的電子元件4、汽車電路課程目錄3電的特性導體、絕緣體、半導體電的定義電的基礎知識21電學基礎1、電的定義：電的基礎知識物質由原子組成的。原子又是由：質子（正電）中子（中性）電子（負電）。電無法被看到、聽到或聞到。所有物體都帶電，但多數(shù)是處于電的平衡狀態(tài)。電的基礎知識電子的移動（外力作用下），產生了電的不平衡。失去電子的帶正電，得到電子的帶負電；另外。電還具有同性相斥，異性相吸的特性；1、質子與電子——（）2、質子與質子——（）3、電子與電子——（）2、電的特性：電的基礎知識導體的原子結構允許其電子比較容易地流動，（如：導線）絕緣體的原子結構阻礙電子的流動，（如：導線外的絕緣層）3、導體、絕緣體、半導體半導體：只在特定的條件下才允許電子的流動。4電阻電磁電流電的基礎知識31電學基礎電壓2電流≈水流電流、電壓、電阻、電磁電流的定義電流、電壓、電阻、電磁電子沿連續(xù)的通道流動被稱為電流（I）。電流以安培（A）或者安為計量單位。安培表示在一定的時間間隔內有多少電子流過了一個連續(xù)的通道。流過一個連續(xù)通道的電子數(shù)量越多，安培數(shù)或電流就越大。電流的方向電流、電壓、電阻、電磁關于電流的方向有兩種不同的表述。傳統(tǒng)理論認為電流從正極流到負極。電子理論認為電流是從負極流到正極的。電流的形式電流、電壓、電阻、電磁直流電（DC）電流恒定地沿單一的固定方向流動交流電（AC）電流保持一種交替變換的方向電流的形式電流、電壓、電阻、電磁脈沖信號在現(xiàn)代汽車電控技術中利用越來越多，比如：輪速傳感器信號、占空比控制等等。脈沖直流電電子恒定地沿單一的固定方向斷續(xù)流動。電壓的定義電流、電壓、電阻、電磁電子的移動

用于從原子的軌道上推出或者拉出電子的作用力被稱為電動勢（E）。電動勢的測量值被稱為電壓，單位是伏特（V）。通常會將電動勢視為電壓電壓是一種壓力電流、電壓、電阻、電磁電壓（電動勢）就是一種推動“電子”移動的力——異性電荷的相互吸引。12伏0伏注意：電始終從高電壓處流向低電壓處。電壓的產生電流、電壓、電阻、電磁獲得電壓的方式：靜電、化學能、機械能。靜電放電電流、電壓、電阻、電磁靜電放電會對固態(tài)組件產生危害。靜電放電是由于靜電積聚造成的。如果你接觸固態(tài)電氣元件，靜電放電可輕易損壞電氣設備，同時使設備失效。并非所有對靜電放電敏感的電器元件上都貼有靜電放電（ESD）符號。為防止意外損壞，在處理電器元件時應格外小心。電阻的定義電流、電壓、電阻、電磁電阻（R）是導體對“電子”流動的反抗（阻力），以歐姆（Ω）為計量單位。電阻增加時，電路中的電流數(shù)量就會減少。如果電阻值降低，電流就會增加。電阻的影響因素電流、電壓、電阻、電磁材料：直徑和長度：導線的狀態(tài)：歐姆定律電流、電壓、電阻、電磁歐姆定律是表示電流、電壓、電阻三者關系的計算公式：1、假定電阻不變，則當電壓增加時，電流就加大；而當電壓降低時，電流就減少。2、假定電壓不變化，則當電阻增加時，電流就減少；而當電阻減小時，電流就增加。電壓、電流、電阻、電磁電磁電磁：主要指的是電與磁的關系，在汽車中應用廣泛，比如：繼電器、點火線圈、發(fā)電機、起動機、電磁閥電磁式傳感器等電壓、電流、電阻、電磁電和磁的關系當電流在導體中流動時，導體周圍會產生一個微弱的磁場。反過來，當導線處于變化的磁場中時，磁也會使導體產生電流。電壓、電流、電阻、電磁電磁線圈當電流流過一個環(huán)形的線圈時，磁場就會變得集中，并且磁場帶有極性。中間加入能降低磁阻的鐵芯后（使磁力增加），就變成了電磁體。繼電器就是依據此原理設計的。電壓、電流、電阻、電磁電磁線圈電磁體的強弱與線圈匝數(shù)、電流強弱有關。電壓、電流、電阻、電磁電磁感應導線垂直切割磁場時會引起電流在一個方向上的流動。當導線的運動方向相反時，感應電流的方向也會相反，這就產生了方向改變的電流。交流發(fā)電機就是依據此原理。電壓、電流、電阻、電磁電磁感應影響電磁感應的因素電壓、電流、電阻、電磁互感電壓一個線圈磁場的變化會使鄰近的其它線圈產生感應電壓。這個過程被稱為互感。這些線圈互相之間是緊靠在一起的，因此一個線圈的電壓變化會被感應到鄰近的線圈中去。點火線圈就是依據此工作原理。3三極管電容器二極管電的基礎知識21電學基礎汽車中常見的電子元件二極管二極管是最簡單的半導體類型。它們在一個方向具有低電阻，而在另外一個方向上具有高電阻。也就是說，二極管允許電流在一個方向流動，而阻止電流在另外一個方向流動。二極管是由一個P型的材料和一個N型的材料構成的。正的一側是陽極，負的一側稱為陰極。正的一側與負的一側相遇的位置被稱為P-N結。汽車中常見的電子元件二極管的應用汽車中使用二極管的類型有很多種，包括：齊納（穩(wěn)壓）二極管——電壓調節(jié)器發(fā)光二極管——各類報警燈整流二極管——發(fā)電機整流二極管汽車中常見的電子元件晶體管晶體管有三個接出來的端點，所以便被形象的命名為“三極管”。它通過在其兩端之間變化的電壓或者電流來開關、放大或振蕩電信號。原理就是小電流控制大電流，作用類似于繼電器。晶體管通常使用在電子控制模塊上，作為信號放大器或電路控制器。比如：點火線圈的控制、噴油器的控制。汽車中常見的電子元件晶體管的類型晶體管有兩種類型，一種是NPN型，另一種是PNP型。在晶體管標示圖形上的箭頭總是指向電流的方向。在PNP型晶體管上，箭頭指向基極。在NPN型晶體管上，箭頭從基極指向外。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的。汽車中常見的電子元件電容器電容器，通常是指容納電荷的容器，蓄電池就是一個大的電容器。汽車中常見的電子元件電容器的應用電容在汽車中通常作為電壓緩沖器來防止電路中電壓的波動。當線圈斷開的瞬間，可會產生一個自感電動勢，電容此時可吸收電壓波動以防止其損壞電路中敏感元件。在電路圖中電容的表示符號。備注：

在汽車上，電容通常作為電器部件整體的一部分。包含電容的部件一般不可維修，只能整體更換。汽車中常見的電子元件電容器的結構電容器內部由金屬極板構成。普通電容充電時既可以在負極充電也可以在正極充電，但電解電容器除外。電解電容器汽車中常見的電子元件電容器的注意事項有些電容在電源斷開后，電壓可以維持一段時間。比如：電源斷開后，安全氣囊系統(tǒng)中的電壓能夠保持數(shù)分鐘。所以，為避免安全氣囊意外展開，電容放電過程中不得在系統(tǒng)上進行任何操作。汽車中常見的電子元件電容器的注意事項有些電容在電源斷開后，電壓可以維持一段時間。比如：電源斷開后，安全氣囊系統(tǒng)中的電壓能夠保持數(shù)分鐘。所以，為避免安全氣囊意外展開，電容放電過程中不得在系統(tǒng)上進行任何操作。4電路的狀態(tài)汽車電路常見故障電路的構成電的基礎知識31電學基礎電路的類型2汽車電路電路的構成電路是指電流流經的回路，通常一個完整的汽車電路將包括：電源保護裝置控制裝置用電設備（負載）線束汽車電路汽車電路中的電源電源為整個電路中的元器件提供電壓，在汽車上使用的電源是蓄電池和發(fā)電機。注意：兩者為并聯(lián)關系汽車電路汽車電路中的保護裝置汽車上使用的電路保護器有保險絲、斷路器和易熔線，在電路出現(xiàn)過大電流時，電路保護器能保護電路。保險絲斷路器易熔線汽車電路汽車電路中的控制裝置汽車電路中的控制裝置用于接通、中斷電路或者改變電路中的電流值。汽車上常用的電路控制裝置有：繼電器、按鈕開關、拔動開關、可變電阻器汽車電路汽車電路中的負載汽車電路中任何需要消耗電能的裝置都稱為負載，例如：燈泡、喇叭、電機等。在任何電路中，負載總是具有一定的電阻，（沒有電阻將會造成短路）汽車電路汽車電路中的線束導線為電流提供從電源流出、再流回電源的回路，其導電材質通常為銅或其它金屬。車輛上使用各種不同尺寸的導線。上圖所示為各種型號的導線以及能安全通過的最大電流值。汽車電路電路的基本類型電路通常有三種基本的類型：串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)（混聯(lián)）。在每一種電路中，電流流經的路徑是不同的。汽車電路汽車電路特點采用低壓電源采用直流電采用并聯(lián)連接采用單線制負極搭鐵汽車電路電路的狀況電路常見的幾種狀態(tài)通路斷路（開路）短路大電阻（虛接）汽車電路汽車中常見的電路故障1斷路（開路）：電路出現(xiàn)斷點時電流的回路被切斷，導致電路開路，電流無法流動。開路可能會發(fā)生在電源、負載或者接地等任何部位。造成開路的原因有：斷開的導線松動的連接斷路的連接器熔斷的保險絲內部開路的部件汽車電路汽車中常見的電路故障2對負極短路：對地短路常由意外的導線或元器件直接接地所引起，會造成以下后果：產生極高的電流保護裝置被斷開如果保護裝置不能夠按照設計使電路斷開的話，就會損壞導線和電氣元件汽車電路汽車中常見的電路故障2對電源短路：接線不當或導線的絕緣層損壞。通常出現(xiàn)在電路的電源一側，也可稱之為對電壓短路。會造成以下后果：可能會使某個回路被意外激活