汽車電工電子技術第一章直流電路

汽車電工電子技術主講:楊青青江西冶金職業(yè)技術學院1模塊三.磁電路及車用電磁元件模塊一.直流電路模塊二.交流電的基本知識模塊四.直流電動機和交流發(fā)電機模塊六.數(shù)字電路模塊五.模擬電路模塊七.汽車計算機模塊八.安全用電模塊三.磁電路及車用電磁元件模塊一.直流電路模塊二.交流電的基本知識模塊四.直流電動機和交流發(fā)電機模塊五.模擬電路模塊六.數(shù)字電路模塊七.汽車計算機模塊三.磁電路及車用電磁元件模塊一.直流電路模塊二.交流電的基本知識模塊四.直流電動機和交流發(fā)電機模塊五.模擬電路模塊一直流電路學習目標完成本單元學習后，你應能：1.了解電路的組成、工作狀態(tài)及汽車電路的基本特點；3.理解電路電壓、電流、電位、功率等各基本物理量；3.掌握電阻元件的主要特點，電阻的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等連接方式的分析計算；4.了解電阻的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)在汽車電路上的應用；5.掌握歐姆定律的內容，并會分析應用。課題1電路的組成及其工作狀態(tài)課題導入負載:吸收電能的裝置電源:

提供電能的裝置開關：接通或斷開的控制元件

電路概念

電路是電流的流通路徑,它是由一些電氣設備和元器件按一定方式連接而成的。連接導線：傳輸和分配電能作用2、電路圖手電筒的電路模型

為了便于用數(shù)學方法分析電路,一般要將實際電路模型化，用足以反映其電磁性質的理想電路元件或其組合來模擬實際電路中的器件，從而構成與實際電路相對應的電路模型。例：手電筒

手電筒由電池、燈泡、開關和筒體組成。

理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。+R0R開關EI電珠+U干電池導線汽車電路舉例：

后窗除霜裝置

1．作用在較冷的季節(jié)，車窗玻璃上會凝結上一層霜、霧、雪或冰，從而影響駕駛員的視線。為了避免水蒸氣凝結，設置了除霜（霧）裝置，需要時可以對風窗玻璃加熱。

2．組成和原理

1—蓄電池；2—點火開關；3—熔絲；4—除霜器開關及指示燈；5--除霜器（電熱絲）。２４

１５。。。。。５

簡化電路后窗除霜電路

1—蓄電池；2—點火開關；3—熔絲；4—除霜器開關及指示燈；5--除霜器（電熱絲）。汽車單線制二、電路的基本物理量1.電流2.電壓3.電位4.電動勢5.電阻1.電流電路中帶點粒子在電源作用下有規(guī)則地定向移動而形成電流。電流的實際方向為正電荷的運動方向。2.電壓電壓是衡量電場力作功本領大小的物理量。電路中某兩點間的電壓，就是該兩點間的電位差，所以電壓又稱電位差。汽車工程學院—汽車電氣項目組13表示符號=U

單位=伏特（V）單位換算:mV=0.001VV=1VkV=1000VMV=1000000V

電壓數(shù)值的大小可以通過伏特表測量3.電位電路中某點的電位，通常選定某一點作為參考點，把正電荷從某點移動到參考點所作的功稱為該點的電位。電位與電壓2小提示在同一電路中，當選定不同的參考點時，同一點的電位是不同的，那么，參考點應該如何確定呢？原則上可以任意選定，但在研究實際電場時，通常選大地為參考點，必須注意，在研究同一問題時，參考點一經(jīng)確定，各點電位也就確定了。參考點也就不可更改了。例：如圖1-1-4所示，已知U=-5V，Uab=2V，試求（1）Uac（2）分別以a點和c點作參考點，求b點的電位和bc兩點之間的電壓Ubc結論：電路中某兩點間電壓大小絕對，與參考點無關某點電位大小相對，隨參考點改變（電壓電位區(qū)別）4.電動勢衡量電源力做功本領的物理量將正電荷源源不斷地移到正極，這種力叫做電源力方向規(guī)定：在電源內部由負極指向正極思考“

電動勢端電壓區(qū)別

電動勢只存在電源內部，端電壓不僅僅存在電源兩端也存在外部一般情況下，端電壓大小<電動勢大小，開路情況下相等電動勢端電壓方向相反(2)參考方向的表示方法電流：Uab

雙下標電壓：(1)參考方向I

在分析與計算電路時，對電量任意假定的方向。Iab

雙下標電路基本物理量的參考方向箭標abRI正負極性+–abUU+_+R0U3V注意：在參考方向選定后,電流(或電壓)值才有正負之分。實際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負值。

實際方向與參考方向的關系I=0.28AI=–0.28A

電源電壓為US

=3VU++R0US3VU′+例:電路如圖所示。

電流I的參考方向與實際方向相同，I=0.28A,

反之亦然。

電壓U′的參考方向與實際方向相反,U′=–2.8V;即:U

=–U′

電壓U的參考方向與實際方向相同,U

=2.8V2.8V–2.8V5.電阻R（反應導體對電流起阻礙作用大小的物理量，它是客觀存在的。大小與其幾何尺寸及材料溫度有關）單位歐姆1）導體電阻電阻R（反應導體對電流起阻礙作用大小的物理量，它是客觀存在的。大小與其幾何尺寸及材料溫度有關）單位歐姆

導體能夠通電，但同時也對電流具有阻礙作用，這種對電阻的阻礙作用稱為電阻。電阻是導體本身客觀存在的基本特性。四.電路的工作狀態(tài)1）斷路（開路）2）短路3）通路1）斷路（開路）電阻對電源來說是無窮大特征:

開關斷開開路I=0電源端電壓

(開路電壓)負載功率U

=U0=US

P

=0(1)開路處的電流等于零；

I

=0(2)開路處的電壓U視電路情況而定。電路中某處斷開時的特征:I+–U有源電路IRoR+

-USU0+

-2）短路電阻對電源來說等于0，電源卻很大，容易燒毀電源，使電路起火不允許電源外部端子被短接短路

特征:電源端電壓負載功率短路電流（很大）U

=0

P

=0(1)短路處的電壓等于零；

U

=0(2)短路處的電流I視電路情況而定。電路中某處短路時的特征:I+–U有源電路IRRo+

-US3）通路（有載工作狀態(tài)）短路、斷路——汽車電氣設備線路常見故障1．開路

（斷路）故障（右圖）2．短路（短接）故障（下圖）3．接觸不良（接觸電阻過大）故障

思考題課題2歐姆定律1.部分電路歐姆定律2.全電路歐姆定律3.電功和電功率目錄頁前一頁301）部分電路歐姆定律

在不包含電源的電路中，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，這個結論稱為部分電路歐姆定律。部分電路例題：一標有220V/60W的電燈泡，接在110V的電源上，消耗的功率為多少？會產(chǎn)生怎樣的結果？例題：一標有220V/60W的電燈泡，接在110V的電源上，消耗的功率為多少？會產(chǎn)生怎樣的結果？標有220V/60W的電燈泡，電阻：R=220^2/60=807歐接在110V的電源上，消耗的功率為：P1=110^2/807=15W這時，燈光發(fā)紅較暗。2）全電路歐姆定律由內電路和外電路組成的閉合電路稱為全電路。全電路中電流強度與電源的電動勢成正比，與整個電路的內、外電阻之和成反比，就稱為全電路歐姆定律。做一做有一電源的電動勢E為3V，內電阻Ro為0.4Ω，外接負載電阻R為9.6Ω。求電源端電壓和內電阻電壓？做一做有一電源的電動勢E為3V，內電阻Ro為0.4Ω，外接負載電阻R為9.6Ω。求電源端電壓和內電阻電壓？I=E/R=3/(0.4+9.6)=0.3(A)U=IR=0.3*9.6=2.88(V)UR0=3-2.88=0.12(v)4.電功和電功率1）電功2）電功率1）電功電功是電場力移動電荷所作的功，就是電流在某段閉合回路中作的功。38例題：小明家有一臺額定功率為1200W的熱水器，若每天打開4h，每度電的電費為0.50元，一個月（30天）需要多少電費？例題：小明家有一臺額定功率為1200W的熱水器，若每天打開4h，每度電的電費為0.50元，一個月（30天）需要多少電費？1200W=1.2KW1.2*4*0.5*30=72元2）電功率電功率就是電流在單位時間內所作的功，簡稱功率，用符號P表示。

電氣設備的額定值

額定值:電氣設備在正常運行時的規(guī)定使用值1.額定值反映電氣設備的使用安全性；2.額定值表示電氣設備的使用能力。

注意：電氣設備工作時的實際值不一定都等于其額定值，要能夠加以區(qū)別額定值通常標在其外殼的銘牌上，額定值也叫做銘牌數(shù)據(jù)

例：一只220V,60W的白熾燈,接在220V的電源上，試求通過電燈的電流和電燈在220V電壓下工作時的電阻。如果每晚工作3h(小時)，問一個月消耗多少電能?解:

通過電燈的電流為電氣設備的三種運行狀態(tài)欠載(輕載)：I<IN

，P<PN(不經(jīng)濟)

過載(超載)：

I>IN

，P>PN(設備易損壞)額定工作狀態(tài)：I=IN

，P=PN

(經(jīng)濟合理安全可靠)

在220V電壓下工作時的電阻一個月用電W

=Pt=60W(330)h

=0.06kW90h

=5.4kW.h想一想電氣設備上通常都標有電壓、電流、功率等數(shù)值（如電燈泡上標有220V/100W），標明這些數(shù)值有何意義？

例：一只220V,100W的白熾燈,正常發(fā)光時通過燈絲的電流是多少？燈絲的電阻是多大？

例：一個100歐的電阻流過50mA的電流時，求電阻上的電壓降和電阻消耗的功率，當通過電流的時間為1min時，電阻消耗的電能為多少？作業(yè)課題3簡單直流電路的計算1.電阻的串聯(lián)2.電阻的并聯(lián)1.電阻的串聯(lián)1）串聯(lián)電路的特點2）串聯(lián)電路的應用51電阻的串聯(lián)：在電路中，若兩個或兩個以上的電阻按順序一個接一個地連成一串，使電流只有一個通路。電阻串聯(lián)1）串聯(lián)電路的特點（1）電流處處相等。（2）總電壓等于